DE202021104400U1 - PV module with direct contacting conductors - Google Patents

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Abstract

Photovoltaik-Modul (1),
mit einer oberen, für Licht durchlässigen Abdeckung (2), einer unteren Abdeckung (3),
mehreren zwischen den beiden Abdeckungen (2, 3) angeordneten Zellen (4)
und elektrischen Leitern (5, 6), die an die Zellen (4) anschließen und dazu bestimmt sind, in den Zellen (4) durch Lichteinfall erzeugte elektrische Energie zu leiten, sowie mit elektrischen Anschlüssen, die an die elektrischen Leiter (5, 6) angeschlossen sind und dazu bestimmt sind, das PV-Modul (1) mit einem Abnehmer der elektrischen Energie zu verbinden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elektrischen Leiter (5, 6) unmittelbar den Zellen (4) anliegen.

Figure DE202021104400U1_0000
Photovoltaic module (1),
with an upper, light-permeable cover (2), a lower cover (3),
several cells (4) arranged between the two covers (2, 3)
and electrical conductors (5, 6) which connect to the cells (4) and are intended to conduct electrical energy generated in the cells (4) by incidence of light, and with electrical connections which are connected to the electrical conductors (5, 6 ) are connected and are intended to connect the PV module (1) to a consumer of electrical energy,
characterized,
that the electrical conductors (5, 6) are in direct contact with the cells (4).
Figure DE202021104400U1_0000

Description

Die Neuerung betrifft ein Photovoltaik-Modul, kurz auch als PV-Modul bezeichnet, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a photovoltaic module, also referred to as a PV module for short, according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße PV-Module sind aus der Praxis bekannt. Als sogenannte ‚Back Contact Cells‘, können die einzelnen Zellen des PV-Moduls jeweils auf ihrer Rückseite in Kontakt mit einem System elektrischer Leiter stehen, um die in der jeweiligen Zelle erzeugte elektrische Energie abzuleiten. Es ist bekannt, dieses System als Flächenelement in Form einer dünnen Platte oder Folie auszugestalten, wobei auf das Flächenelement eine dünne leitfähige Schicht aufgebracht ist, die so ausgestaltet ist, dass elektrische Plus- und Minusleitungen entstehen, z.B. in Form einer interdigitalen Anordnung, ähnlich zwei ineinandergreifenden Kämmen. Dieses System wird mit einer „Verkapselung“ versehen, also mit einer Schicht abgedeckt, die nach einem speziellen Muster perforiert ist. Ein Klebstoff, der eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist, wird in die Perforationslöcher der Verkapselung eingebracht, so dass er eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Muster der elektrischen Leiter und der PV-Zelle schafft sowie durch Verklebung diese Elemente miteinander verbindet.Generic PV modules are known from practice. As so-called 'back contact cells', the individual cells of the PV module can be in contact with a system of electrical conductors on their rear side in order to divert the electrical energy generated in the respective cell. It is known to design this system as a surface element in the form of a thin plate or film, with a thin conductive layer being applied to the surface element, which is designed so that electrical positive and negative lines arise, for example in the form of an interdigital arrangement, similar to two interlocking combs. This system is provided with an "encapsulation", ie covered with a layer that is perforated according to a special pattern. An adhesive that has good electrical conductivity is introduced into the perforation holes of the encapsulation so that it creates an electrically conductive connection between the pattern of electrical conductors and the PV cell and connects these elements to one another by gluing.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes PV-Modul dahingehend zu verbessern, dass dieses möglichst wirtschaftlich herstellbar ist und eine hohe Flexibilität aufweisen kann.The object of the innovation is to improve a generic PV module so that it can be produced as economically as possible and can have a high degree of flexibility.

Diese Aufgabe wird durch ein PV-Modul nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhaft Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by a PV module according to claim 1. Advantageous refinements are described in the subclaims.

Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, auf das System der flächigen elektrischen Leiter zu verzichten, die auf einer großflächigen, perforierten Trägerplatte oder Trägerfolie angeordnet sind und mithilfe von Klebstoff an die Zellen mechanisch und elektrisch leitend angebunden sind. Stattdessen schlägt die Neuerung vor, die elektrischen Leiter unmittelbar den Zellen anliegen zu lassen. In ersten Versuchen hat sich überraschend herausgestellt, dass durch den direkten Kontakt eine zuverlässige elektrische Anbindung an die Zellen möglich ist und sich auch unter Belastungen wie intensiver Sonneneinstrahlung, hohen Temperaturen oder mechanischen Belastungen durch Verformungen des Moduls die Leiter nicht von den Zellen ablösen, sondern die erforderliche elektrische Kontaktierung stets gewährleistet ist. Die Neuerung geht dabei davon aus, dass die einzelnen Schichten des PV-Moduls eng aneinander anliegen, so dass diese Kontaktierung erreicht wird. Die Herstellung des PV-Moduls wird dadurch vereinfacht, und zudem wird durch den Entfall der großflächigen Trägerplatte oder Trägerfolie die Flexibilität des PV-Moduls verbessert, so dass dieses besonders vielseitig verlegbar ist und beispielsweise gebogenen Oberflächen optimal angepasst werden kann.In other words, the innovation proposes to dispense with the system of flat electrical conductors, which are arranged on a large-area, perforated carrier plate or carrier film and are connected to the cells in a mechanically and electrically conductive manner with the aid of adhesive. Instead, the innovation suggests letting the electrical conductors rest directly on the cells. In the first experiments it was surprisingly found that a reliable electrical connection to the cells is possible through direct contact and that the conductors do not detach from the cells, but rather the required electrical contact is always guaranteed. The innovation is based on the fact that the individual layers of the PV module are in close contact with one another so that this contact is achieved. This simplifies the manufacture of the PV module, and the elimination of the large-area carrier plate or carrier film also improves the flexibility of the PV module, so that it can be laid in a particularly versatile manner and, for example, curved surfaces can be optimally adapted.

Vorteilhaft können die elektrischen Leiter unterhalb der Zelle verlaufen, also zwischen der Zelle und der unteren Abdeckung angeordnet sein. Ein möglichst hoher Wirkungsgrad des PV-Moduls wird dadurch unterstützt, dass die Zellen nicht nach oben hin, also zum einfallenden Licht hin, durch die elektrischen Leiter abgedeckt werden, sondern vollflächig Licht aufnehmen können.The electrical conductors can advantageously run below the cell, that is to say be arranged between the cell and the lower cover. The highest possible efficiency of the PV module is supported by the fact that the cells are not covered by the electrical conductors towards the top, i.e. towards the incident light, but can absorb light over their entire surface.

Vorteilhaft kann zwischen nebeneinander verlaufenden, benachbarten elektrischen Leitern Klebstoff angeordnet sein. Auf diese Weise können die elektrischen Leiter nicht seitlich ausweichen, und der Klebstoff kann auch während der Herstellung des PV-Moduls zu Fixierung der Zellen beitragen, bis die einzelnen Schichten des PV-Moduls eng aneinander anliegend zusammengehalten werden.Adhesive can advantageously be arranged between adjacent electrical conductors running next to one another. In this way, the electrical conductors cannot move sideways, and the adhesive can also help fix the cells during the manufacture of the PV module until the individual layers of the PV module are held together tightly against one another.

Bei dieser Anordnung von Klebstoff zwischen benachbarten elektrischen Leitern kann vorgesehen sein, dass der Klebstoff nicht zwischen den elektrischen Leitern angeordnet wird, die sich gemeinsam auf demselben Trägerstreifen befinden, sondern vielmehr zwischen zwei elektrischen Leitern, die sich auf zwei benachbarten Trägerstreifen befinden. Die Abstände zwischen benachbarten Trägerstreifen können typischerweise größer sein als zwischen elektrischen Leitern, die auf demselben Trägerstreifen angeordnet sind. Durch die größeren Abstands-Abmessungen wird der Auftrag des Klebstoffs und somit die Herstellung des PV-Moduls vereinfacht.With this arrangement of adhesive between adjacent electrical conductors, it can be provided that the adhesive is not arranged between the electrical conductors which are jointly located on the same carrier strip, but rather between two electrical conductors which are located on two adjacent carrier strips. The distances between adjacent carrier strips can typically be greater than between electrical conductors which are arranged on the same carrier strip. The larger spacing dimensions simplify the application of the adhesive and thus the manufacture of the PV module.

Die obere Abdeckung des PV-Moduls und / oder die untere Abdeckung kann in einer Ausgestaltung mehrschichtig aufgebaut sein, wobei die Abdeckung eine innere Schicht aufweist, also diejenige der mehreren Schichten die den Zellen am nächsten ist. Diese innere Schicht besteht aus einem schmelzbaren Werkstoff, also einem Werkstoff, der bei zunehmender Temperatur zunächst erweicht und dann verflüssigt werden kann. Von den Zellen des PV-Moduls weiter abgewandt, also gegenüber der inneren Schicht weiter außen angeordnet, weist die Abdeckung eine Schicht auf, deren Schmelztemperatur höher ist als die der inneren Schicht. Dies ermöglicht eine Herstellung des PV-Moduls, bei welcher die einzelnen Elemente des PV-Moduls zunächst in der gewünschten Anordnung zueinander ausgerichtet werden, und anschließend die Abdeckung erwärmt wird, so dass die innere Schicht erweicht. Je nachdem, ob die obere und / oder die untere Abdeckung auf diese Weise ausgestaltet sind, können durch die erweichte innere Schicht die Zellen an der oberen Abdeckung und / oder die Trägerstreifen mit den elektrischen Leitern sowie die Zellen in der erweichte inneren Schicht eingebettet werden oder ähnlich einer Verklebung mit dieser Schicht verbunden werden. Insbesondere wenn diese Vorgang unter Vakuum erfolgt, wird Luft zwischen den einzelnen Elementen des PV-Moduls abgezogen, so dass ein möglichst inniger Kontakt zwischen den einzelnen Schichten des PV-Moduls bewirkt wird, was unter anderem auch die gute elektrische Anbindung der Leiter an die Zellen gewährleistet, auch wenn die elektrischen Leiter unmittelbar, d. h. ohne einen dazwischen befindlichen Klebstoff, den Zellen anliegen.The upper cover of the PV module and / or the lower cover can have a multilayer structure in one embodiment, the cover having an inner layer, that is to say that of the several layers that is closest to the cells. This inner layer consists of a fusible material, i.e. a material that initially softens with increasing temperature and can then be liquefied. Facing further away from the cells of the PV module, that is to say arranged further outside in relation to the inner layer, the cover has a layer whose melting temperature is higher than that of the inner layer. This enables the PV module to be manufactured in which the individual elements of the PV module are first aligned with one another in the desired arrangement, and the cover is then heated so that the inner layer softens. Depending on whether the upper and / or the lower cover are configured in this way, the cells on the upper cover and / or the carrier strips with the electrical conductors as well as the cells in the can be softened by the softened inner layer be embedded in the inner layer or connected to this layer in a similar way to an adhesive bond. In particular, when this process takes place under vacuum, air is drawn off between the individual elements of the PV module, so that the closest possible contact is achieved between the individual layers of the PV module, which among other things also ensures good electrical connection of the conductors to the cells guaranteed, even if the electrical conductors are in direct contact with the cells, ie without an adhesive in between.

Der mehrschichtige Aufbau kann z.B. in Form einer mehrschichtigen Kunststofffolie ausgestaltet sein, so dass die erwähnten inneren und äußeren Schichten aus Kunststoff bestehen. Bei einem noch mehr Schichten umfassenden Aufbau können dementsprechend in einer Ausgestaltung sämtliche Schichten der Abdeckung aus Kunststoff bestehen. Die Ausgestaltung der Abdeckung aus Kunststoff unterstützt eine Ausgestaltung des PV-Moduls mit einem möglichst geringen Gewicht, so dass die PV-Module einer PV-Anlage beispielsweise nachträglich auf vorhandenen Konstruktionen wie z.B. Hausdächern montiert werden können, ohne notwendigerweise eine Verstärkung der Statik der betreffenden Konstruktionen zu erfordern. Die Ausgestaltung der oberen Abdeckung, die Witterungseinflüssen wie z.B. Niederschlägen ausgesetzt ist, unter Verwendung eines Kunststoffmaterials bewirkt aufgrund der elastischen Eigenschaften des Kunststoffs eine hohe mechanische Robustheit z.B. gegen Hagel, verglichen mit spröderen Abdeckungsmaterialien wie z.B. Mineralglas.The multi-layer structure can be designed, for example, in the form of a multi-layer plastic film, so that the inner and outer layers mentioned are made of plastic. In the case of a structure comprising even more layers, all layers of the cover can accordingly consist of plastic in one embodiment. The design of the plastic cover supports a design of the PV module with the lowest possible weight, so that the PV modules of a PV system can, for example, be retrofitted on existing structures such as house roofs without necessarily reinforcing the statics of the structures in question to require. The design of the upper cover, which is exposed to the effects of the weather such as precipitation, using a plastic material, due to the elastic properties of the plastic, results in a high mechanical robustness, e.g. against hail, compared to more brittle cover materials such as mineral glass.

Vorteilhaft können die oberen und unteren Abdeckungen sich ringsum über den Rand der Anordnung von Zellen hinaus erstrecken, so dass ein umlaufender Randbereich des PV-Moduls geschaffen wird, in welchem sich die obere und die untere Abdeckung unmittelbar gegenüberliegen, ohne dazwischen befindliche Photovoltaik-Zellen. In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die beiden Abdeckungen in diesem Randbereich durch Klebstoff miteinander verbunden sind. Wenn jedoch sowohl die obere als auch die untere Abdeckung jeweils eine innere Schicht aufweisen, die schmelzbar ist, können bei entsprechender Temperaturzufuhr die beiden Abdeckungen innig miteinander verbunden werden, indem ihre beiden inneren Schichten erweicht und miteinander verbunden werden, z.B. miteinander verpresst werden.The upper and lower covers can advantageously extend all around over the edge of the arrangement of cells, so that a circumferential edge area of the PV module is created in which the upper and lower covers are directly opposite one another, without any intervening photovoltaic cells. In one embodiment it can be provided that the two covers are connected to one another in this edge area by means of adhesive. If, however, both the upper and the lower cover each have an inner layer that is fusible, the two covers can be intimately connected to one another when the appropriate temperature is supplied, in that their two inner layers are softened and connected to one another, e.g. by pressing them together.

Unabhängig davon, ob eine oder beide Abdeckungen schmelzbare Schichten aufweisen, können bei der Herstellung des PV-Moduls dessen einzelne Schichten unter Vakuum miteinander verpresst werden. Wenn anschließend das PV-Modul versiegelt wird, beispielsweise entlang seinem äußeren, umlaufenden Rand, so dass anschließend das Eindringen von Luft in das PV-Modul ausgeschlossen ist, ist auch im Betrieb des PV-Moduls bei hoher Strahlungs- oder Temperaturbelastung die Entstehung von Blasen innerhalb des PV-Moduls ausgeschlossen, die ansonsten zu einer Delamination und insbesondere dazu führen könnte, dass sich die elektrischen Leiter von den Zellen ablösen.Regardless of whether one or both covers have fusible layers, the individual layers of the PV module can be pressed together under vacuum during the manufacture of the PV module. If the PV module is then sealed, for example along its outer, circumferential edge, so that the penetration of air into the PV module is subsequently excluded, bubbles will also form during operation of the PV module with high radiation or temperature loads excluded within the PV module, which could otherwise lead to delamination and, in particular, to the electrical conductors becoming detached from the cells.

Die Zellen können vorteilhafte als sogenannte halbe Zellen ausgestaltet sein, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad des PV-Moduls zu unterstützen und so dass beispielsweise das gesamte PV-Modul ein 5-A-Layout mit der halben Stromstärke anstelle eines 10-A-Layouts aufweist.The cells can advantageously be designed as so-called half cells in order to support the highest possible efficiency of the PV module and so that, for example, the entire PV module has a 5 A layout with half the current instead of a 10 A layout.

Vorteilhaft kann auch die untere Abdeckung lichtdurchlässig sein. Der Wirkungsgrad der Zellen und somit des gesamten PV-Moduls kann auf diese Weise erhöht werden, da von beiden Oberflächen her Licht an die Zellen gelangen und in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Beispielsweise können so auch Aufstellungsorte des PV-Moduls mit einem wirtschaftlich sinnvollen Ertrag elektrischer Energie genutzt werden, die hinsichtlich ihrer Ausrichtung zur Sonne keine optimalen Bedingungen bieten.The lower cover can also advantageously be transparent. The efficiency of the cells and thus of the entire PV module can be increased in this way, since light can reach the cells from both surfaces and be converted into electrical energy. For example, installation sites of the PV module can be used with an economically sensible yield of electrical energy that do not offer optimal conditions with regard to their orientation to the sun.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt

  • 1 einen Querschnitt durch einen Randbereich eines PV-Moduls, teilweise auch in einer vergrößerten Ausschnitts-Darstellung,
  • 2 eine Ansicht von unten auf einen Ausschnitt des PV-Moduls von 1, und
  • 3 eine Schaltungsanordnung nebeneinander angeordneter Zellen in dem PV-Modul der 1 und 2.
An exemplary embodiment of the innovation is explained in more detail below on the basis of the purely schematic representations. It shows
  • 1 a cross section through an edge area of a PV module, partly also in an enlarged detail view,
  • 2 a view from below of a section of the PV module from 1 , and
  • 3 a circuit arrangement of cells arranged next to one another in the PV module of 1 and 2 .

In den Zeichnungen ist ein PV-Modul 1 dargestellt, dass eine obere, transparente Abdeckung 2, eine untere Abdeckung 3 und dazwischen mehrere photovoltaisch wirksame Zellen 4 aufweist. Die Zellen 4 sind als so genannte halbe Zellen ausgestaltet und weisen keine quadratische, sondern eine rechteckige Grundfläche auf. Unterhalb der Zelle 4 verlaufen positive elektrische Leiter 5 und negative elektrische Leiter 6 jeweils paarweise und dem Abstand zueinander auf einem gemeinsamen Trägerstreifen 7. Mehrere dieser Trägerstreifen 7 mit jeweils einem darauf angeordneten Paar elektrischer Leiter 5 und 6 verlaufen unterhalb jeder Zelle 4, wobei in 1 rein beispielhaft die Leiter 5 und 6 mitsamt ihren Trägerstreifen 7 nur unterhalb der linken Zelle 4 dargestellt sind.In the drawings is a PV module 1 shown that a top, transparent cover 2 , a lower cover 3 and in between several photovoltaic cells 4th having. The cells 4th are designed as so-called half cells and do not have a square, but a rectangular base area. Below the cell 4th run positive electrical conductors 5 and negative electrical conductors 6th in pairs and the distance from one another on a common carrier strip 7th . Several of these carrier strips 7th each with a pair of electrical conductors arranged thereon 5 and 6th run below each cell 4th , where in 1 purely exemplary the ladder 5 and 6th along with their carrier strips 7th just below the left cell 4th are shown.

Zwischen benachbarten Trägerstreifen 7 ist Klebstoff 8 angeordnet, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Trägerstreifen 7 mit den jeweiligen elektrischen Leitern 5 und 6 sowie sieben Streifen von Klebstoff 8 unter jeder Zelle 4 vorgesehen sind.Between adjacent carrier strips 7th is glue 8th arranged, with six carrier strips in the illustrated embodiment 7th with the respective electrical conductors 5 and 6th as well as seven Strips of glue 8th under each cell 4th are provided.

Das PV-Modul weist insgesamt eine Vielzahl von Zellen 4 auf. Umlaufend ragen die oberen und unteren Abdeckungen 2 und 3 über diese Anordnung von Zellen 4 hinaus, wie in 1 am linken Rand der Zeichnung ersichtlich ist, so dass dort ein Randstreifen 9 gebildet wird, in welchem sich die beiden Abdeckungen 2 und 3 unmittelbar gegenüber liegen, ohne dazwischen angeordnete Zellen 4. Im Bereich dieses Randstreifens 9 kann das PV-Modul versiegelt werden, indem beispielsweise eine Siegelmasse zwischen die beiden Abdeckungen 2 und 3 eingebracht wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist allerdings vorgesehen, dass die dargestellte Anordnung einzelner Schichten, nämlich der oberen Abdeckung 2, der Zellen 4, der elektrischen Leiter 5 und 6, der Trägerstreifen 7 und des Klebstoffs 8, sowie schließlich der unteren Abdeckung 3, unter Vakuum miteinander verpresst werden, so dass dann die obere Abdeckung 2 in unmittelbaren Kontakt mit der unteren Abdeckung 3 kommt.The PV module has a large number of cells 4th on. The upper and lower covers protrude all around 2 and 3 about this arrangement of cells 4th addition, as in 1 can be seen on the left edge of the drawing, so that there is an edge strip 9 is formed in which the two covers 2 and 3 are directly opposite, with no cells in between 4th . In the area of this verge 9 the PV module can be sealed, for example by placing a sealing compound between the two covers 2 and 3 is introduced. In the illustrated embodiment, however, it is provided that the illustrated arrangement of individual layers, namely the top cover 2 , the cells 4th , the electrical conductor 5 and 6th , the carrier strip 7th and the glue 8th , and finally the bottom cover 3 , are pressed together under vacuum, so that then the top cover 2 in direct contact with the lower cover 3 comes.

Dabei ist weiterhin bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass beide Abdeckungen 2 und 3 jeweils als aus mehreren Schichten aufgebautes Kunststofflaminat ausgestaltet sind. Die beiden inneren Schichten der Abdeckungen 2 und 3, die sich im Bereich des Randstreifens 9 unmittelbar berühren, bestehen aus einem Kunststoffmaterial, dass bei geringeren Temperaturen erweicht und schmilzt als die jeweils weiter außen angeordneten Schichten der Abdeckungen 2 und 3. Die erwähnte Vakuumverpressung findet bei einer Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur der beiden inneren Schichten statt, so dass eine stoffschlüssige, innige Verbindung der oberen Abdeckung 2 mit der unteren Abdeckung 3 im Bereich des Randstreifens 9 geschaffen wird und das PV Modul auf diese Weise rings um versiegelt wird.It is also provided in the illustrated embodiment that both covers 2 and 3 are each designed as a plastic laminate made up of several layers. The two inner layers of the covers 2 and 3 that are in the area of the verge 9 directly touch, consist of a plastic material that softens and melts at lower temperatures than the layers of the covers that are arranged further out 2 and 3 . The mentioned vacuum pressing takes place at a temperature above the softening temperature of the two inner layers, so that a materially bonded, intimate connection of the upper cover 2 with the bottom cover 3 in the area of the verge 9 and the PV module is sealed all around in this way.

2 zeigt ausschnittsweise eine Ansicht auf die Unterseite des PV Moduls 1 von 1. Die einzelnen Zellen 4 sind durch gestrichelte Linien angedeutet, so dass in 2 vier Zellen 4 übereinander und drei Zellen 4 nebeneinander in der Zeichnung erkennbar sind, wobei die jeweils rechten Zellen 4 lediglich teilweise dargestellt sind. Die in 2 nebeneinander dargestellten Zellen 4 sind jeweils abwechselnd versetzt zueinander angeordnet, was aufgrund der schematischen Darstellung aus 2 nicht unmittelbar ersichtlich ist. Da es sich um halbe Zellen 4 handelt, sind die Zellen 4 länglich-rechteckig ausgestaltet und aufgrund ihrer versetzten Anordnung zueinander entspricht beispielsweise in der unteren Reihe die Ausgestaltung des schmalen unteren Randes der linken Zelle 4 der Ausgestaltung des schmalen oberen Randes der rechts daneben befindlichen, mittleren Zelle 4. 2 shows a partial view of the underside of the PV module 1 from 1 . The individual cells 4th are indicated by dashed lines so that in 2 four cells 4th one above the other and three cells 4th can be seen next to one another in the drawing, the cells on the right in each case 4th are only partially shown. In the 2 cells displayed next to each other 4th are arranged alternately offset from one another, which is based on the schematic representation 2 is not immediately apparent. Because it's half a cell 4th are the cells 4th In the lower row, for example, the configuration of the narrow lower edge of the cell on the left corresponds to an elongated rectangular shape and due to their staggered arrangement 4th the design of the narrow upper edge of the middle cell on the right 4th .

Von den beiden elektrischen Leitern 5 und 6, die jeweils gemeinsam auf einem Trägerstreifen 7 angeordnet sind, sind die positiven elektrischen Leiter 5 an einen gemeinsamen positiven elektrischen Sammelleiter 10 angeschlossen, der in einem der Randstreifen 9 verläuft. Die positiven und negativen elektrischen Leiter 5 und 6 auf einem Trägerstreifen 7 sind nicht nur voneinander beabstandet, sondern jeweils auch unterbrochen, wobei die Unterbrechungen versetzt zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich eine Reihenschaltung: die positiven Leiter 5 überbrücken jeweils die linken und mittleren Zellen 4, eine Unterbrechung der positiven Leiter 5 jeweils dort vorgesehen ist, wo die mittlere Zelle 4 der jeweils rechten Zelle 4 benachbart ist. Die Verbindung zwischen der jeweils mittleren und rechten Zelle 4 erfolgt vielmehr durch die jeweiligen negativen Leiter 6, die versetzt zu den positiven Leitern 5 dort eine Unterbrechung aufweisen, wo jeweils die linken Zellen 4 den mittleren Zellen 4 benachbart sind. In dem in 2 nicht sichtbaren rechten Randstreifen 9 schließen die negativen Leiter 6 an einen negativen Sammelleiter an, der ähnlich wie der positive Sammelleiter 10, allerdings auf der gegenüberliegenden Seite des PV-Moduls 1, verläuft.From the two electrical conductors 5 and 6th , each together on a carrier strip 7th are arranged, the positive electrical conductors 5 to a common positive electrical bus bar 10 connected that in one of the marginal strips 9 runs. The positive and negative electrical conductors 5 and 6th on a carrier strip 7th are not only spaced from one another, but also interrupted, the interruptions being arranged offset from one another. This creates a series connection: the positive conductors 5 bridge the left and middle cells, respectively 4th , a break in the positive conductor 5 is provided where the middle cell 4th the right cell 4th is adjacent. The connection between the middle and right cells 4th rather occurs through the respective negative conductor 6th that put off to the positive conductors 5 have an interruption where the left cells 4th the middle cells 4th are adjacent. In the in 2 invisible right margin 9 close the negative conductors 6th to a negative bus that is similar to the positive bus 10 , but on the opposite side of the PV module 1 , runs.

Der negative Sammelleiter und auch der positive Sammelleiter 10 stehen elektrisch leitend mit einem jeweiligen elektrischen Anschluss in Verbindung, über den die vom PV-Modul 1 erzeugte elektrische Energie zu einem Abnehmer der elektrischen Energie geführt werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, mehrere PV-Module 1 mittels der elektrischen Anschlüsse zusammenzuschalten, so dass eine PV-Anlage geschaffen wird, die über zwei der elektrischen Anschlüsse mit dem Abnehmer verbunden ist. Der erwähnte Abnehmer kann entweder ein Verbraucher sein, der die elektrische Energie in mechanische Arbeit, Wärme oder dergleichen umsetzt, oder der Abnehmer kann ein Energiespeicher sein, z.B. ein Akkumulator.The negative busbar and also the positive busbar 10 are in an electrically conductive connection with a respective electrical connection via which the PV module 1 generated electrical energy can be fed to a consumer of the electrical energy. In particular, several PV modules can be provided 1 to be interconnected by means of the electrical connections, so that a PV system is created that is connected to the consumer via two of the electrical connections. The aforementioned consumer can either be a consumer that converts the electrical energy into mechanical work, heat or the like, or the consumer can be an energy store, for example an accumulator.

In 3 sind sechs Zellen 4 dargestellt, die entsprechend 2 nebeneinander angeordnet und durch die Trägerstreifen 7 mit den positiven und negativen Leitern 5 und 6 miteinander verbunden sind. Die Zellen 4 sind wie weiter oben erwähnt als halbe Zellen ausgestaltet, weisen eine rechteckige Form auf und schließen an ihren längeren Seiten aneinander an. Wie bereits aus 1 ersichtlich, sind sechs Trägerstreifen 7 und sieben Streifen mit Klebstoff 8 symmetrisch über die Zelle 4 verteilt angeordnet, wobei jedoch die elektrischen Leiter 5 und 6 nicht symmetrisch angeordnet sind, sondern stets in gleicher Ausrichtung verlaufen, wobei die positiven Leiter 5 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel rechts von den negativen Leitern 6 verlaufen. Die positiven und negativen Leiter 5 und 6 sind in 3 lediglich für die beiden linken Trägerstreifen 7 ausführlich dargestellt und in den vier rechts davon dargestellten Trägerstreifen 7 lediglich angedeutet.In 3 are six cells 4th shown that accordingly 2 arranged side by side and through the carrier strips 7th with the positive and negative conductors 5 and 6th are connected to each other. The cells 4th are designed as half cells, as mentioned above, have a rectangular shape and adjoin one another on their longer sides. As already out 1 there are six carrier strips 7th and seven strips of glue 8th symmetrically across the cell 4th arranged distributed, but with the electrical conductor 5 and 6th are not arranged symmetrically, but always run in the same orientation, with the positive conductors 5 in the illustrated embodiment to the right of the negative conductors 6th get lost. The positive and negative conductors 5 and 6th are in 3 only for the two left carrier strips 7th shown in detail and in the four carrier strips shown to the right 7th only hinted at.

Die Zellen 4 sind abwechselnd unterschiedlich ausgerichtet angeordnet, was durch Pfeile angedeutet ist, die auf den Zellen 4 dargestellt sind und stets abwechselnd in unterschiedliche Richtung weisen. Durch diese unterschiedlichen Ausrichtungen ergibt sich eine Reihenschaltung für die einzelnen elektrischen Leiter 5 und 6 über sämtliche nebeneinander angeordnete Zellen 4 hinweg, wobei das dargestellte Ausführungsbeispiel einer Anordnung von sechs Zellen bei 5 A und etwa 0,67 V etwa 3,35 W pro halber Zelle 4 ergibt, und die Reihenschaltung der sechs Zellen 4 eine Spannung von insgesamt etwa 4 V an den beiden äußeren, einander gegenüberliegenden elektrischen Polen ergibt, die in 3 mit „+“ und „-“ gekennzeichnet sind.The cells 4th are arranged alternately in different directions, which is indicated by arrows on the cells 4th are shown and always alternately point in different directions. These different orientations result in a series connection for the individual electrical conductors 5 and 6th across all cells arranged next to one another 4th away, with the illustrated embodiment an arrangement of six cells at 5 A and about 0.67 V about 3.35 W per half cell 4th and the series connection of the six cells 4th results in a total voltage of about 4 V at the two outer, opposing electrical poles, which in 3 are marked with "+" and "-".

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
PV-ModulPV module
22
Obere AbdeckungUpper cover
33
Untere AbdeckungLower cover
44th
Zellecell
55
Positiver elektrischer LeiterPositive electrical conductor
66th
Negativer elektrischer LeiterNegative electrical conductor
77th
TrägerstreifenCarrier strip
88th
Klebstoffadhesive
99
RandstreifenEdge strips
1010
Positiver elektrischer SammelleiterPositive electrical bus bar

Claims (10)

Photovoltaik-Modul (1), mit einer oberen, für Licht durchlässigen Abdeckung (2), einer unteren Abdeckung (3), mehreren zwischen den beiden Abdeckungen (2, 3) angeordneten Zellen (4) und elektrischen Leitern (5, 6), die an die Zellen (4) anschließen und dazu bestimmt sind, in den Zellen (4) durch Lichteinfall erzeugte elektrische Energie zu leiten, sowie mit elektrischen Anschlüssen, die an die elektrischen Leiter (5, 6) angeschlossen sind und dazu bestimmt sind, das PV-Modul (1) mit einem Abnehmer der elektrischen Energie zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (5, 6) unmittelbar den Zellen (4) anliegen.Photovoltaic module (1), with an upper cover (2) that is transparent to light, a lower cover (3), several cells (4) arranged between the two covers (2, 3) and electrical conductors (5, 6), which connect to the cells (4) and are intended to conduct electrical energy generated in the cells (4) by incidence of light, as well as with electrical connections that are connected to the electrical conductors (5, 6) and are intended for the To connect the PV module (1) to a consumer of the electrical energy, characterized in that the electrical conductors (5, 6) are in direct contact with the cells (4). PV-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (4) zwischen den Zellen (4) und der unteren Abdeckung (3) angeordnet sind.PV module after Claim 1 , characterized in that the electrical conductors (4) are arranged between the cells (4) and the lower cover (3). PV-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei elektrische Leiter (5, 6) auf einem gemeinsamen Trägerstreifen (7) und voneinander beabstandet angeordnet sind.PV module after Claim 1 or 2 , characterized in that two electrical conductors (5, 6) are arranged on a common carrier strip (7) and are spaced apart from one another. PV-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Leitern (5, 6) Klebstoff (8) angeordnet ist.PV module according to one of the preceding claims, characterized in that adhesive (8) is arranged between adjacent conductors (5, 6). PV-Modul nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (8) zwischen benachbarten Trägerstreifen (7) angeordnet ist.PV module according to the Claims 3 and 4th , characterized in that the adhesive (8) is arranged between adjacent carrier strips (7). PV-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und / oder die untere Abdeckung (2, 3) wenigstens zwei Schichten aufweist, von denen die innere, den Zellen (4) zugewandte Schicht schmelzbar ist und eine niedrigere Schmelztemperatur aufweist als eine Schicht, die weiter außen von der inneren Schicht angeordnet ist.PV module according to one of the preceding claims, characterized in that the upper and / or the lower cover (2, 3) has at least two layers, of which the inner layer facing the cells (4) is meltable and has a lower melting temperature than a layer that is further outward from the inner layer. PV-Modul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Schichten aus Kunststoff bestehen.PV module after Claim 6 , characterized in that both layers are made of plastic. PV-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch die untere Abdeckung (3) für Licht durchlässig ist.PV module according to one of the preceding claims, characterized in that the lower cover (3) is also permeable to light. PV-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Abdeckung (2, 3) am umlaufenden Rand des PV-Moduls (1) über die Anordnung der Zellen (4) nach außen hinausragen und Randstreifen (9) bilden, wobei die beiden Abdeckungen (2, 3) im Bereich der Randstreifen (9) miteinander verbunden sind.PV module according to one of the preceding claims, characterized in that the upper and lower covers (2, 3) protrude outward on the circumferential edge of the PV module (1) beyond the arrangement of the cells (4) and have edge strips (9) form, the two covers (2, 3) being connected to one another in the area of the edge strips (9). PV-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten des PV-Moduls (1) vakuumverpresst sind.PV module according to one of the preceding claims, characterized in that the layers of the PV module (1) are vacuum-pressed.
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