RU2087053C1 - Semiconductor photoconverter and solar battery module - Google Patents
Semiconductor photoconverter and solar battery module Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087053C1 RU2087053C1 RU93028120/25A RU93028120A RU2087053C1 RU 2087053 C1 RU2087053 C1 RU 2087053C1 RU 93028120/25 A RU93028120/25 A RU 93028120/25A RU 93028120 A RU93028120 A RU 93028120A RU 2087053 C1 RU2087053 C1 RU 2087053C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photoconverter
- strips
- halves
- longitudinal
- transverse
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям контактов на полупроводниковом фотопреобразователе прямоугольной и непрямоугольной конфигурации и конструкциям модуля солнечной батареи с прямоугольной фотоактивной площадью на основе непрямоугольных фотопреобразователей. В прямоугольном модуле солнечной батареи непрямоугольные фотопреобразователи размещены согласно изобретению с максимальной возможной плотностью, обеспечивая получение наибольшей электрической энергии с единицы площади панели, на которой он закреплен. The invention relates to contact structures on a rectangular and non-rectangular semiconductor photoconverter and to solar module design with a rectangular photoactive area based on non-rectangular photoconverters. In the rectangular module of the solar battery, non-rectangular photoconverters are placed according to the invention with the maximum possible density, providing the greatest electrical energy per unit area of the panel on which it is mounted.
Использование фотопреобразователей непрямоугольной конфигурации, например шестиугольной, круглой, эллипсной и т.д. экономически целесообразно, так как приводит к меньшему расходу дорогостоящего полупроводникового материала, поставляемого в виде цилиндрических слитков, например, из кремния. Using photoconverters of non-rectangular configuration, for example, hexagonal, round, ellipse, etc. it is economically feasible, since it leads to a lower consumption of expensive semiconductor material supplied in the form of cylindrical ingots, for example, from silicon.
Полупроводниковый фотопреобразователь представляет собой тонкую пластину, например, из кремния, которая с лицевой (освещаемой) стороны на глубине в доли микрона содержит дырочно-электронный или p-n-переход, плоскость которого параллельна поверхности пластины, и контактную сетку из металлизированных полос разной ширины. С тыльной стороны контакт может быть в виде сплошного металлического покрытия или повторять в плане контактную сетку, аналогичную лицевой. A semiconductor photoconverter is a thin plate, for example, made of silicon, which on the front (illuminated) side at a depth of a micron contains a hole-electron or p-n junction, the plane of which is parallel to the surface of the plate, and a contact grid of metallized strips of different widths. On the back side, the contact can be in the form of a continuous metal coating or repeat in plan a contact grid similar to the front one.
На p-n-переходе образуется потенциальный барьер, который разделяет пластину на отрицательную и положительную области. Фотоэффект заключается в том, что созданные светом свободные носители заряда снижают потенциальный барьер на p-n-переходе, отчего между лицевым и тыльным контактом возникает электрическое напряжение, а через сниженный потенциальный барьер свободные носители заряда имеют возможность циркулировать во внешнюю электрическую цепь, совершая полезную работу в нагрузке. A potential barrier is formed at the pn junction, which divides the plate into negative and positive regions. The photoelectric effect consists in the fact that free charge carriers created by light reduce the potential barrier at the pn junction, which causes electric voltage between the front and back contacts, and through the reduced potential barrier, free charge carriers can circulate into an external electric circuit, doing useful work in the load .
Благодаря контактной сетке уменьшается внутреннее последовательное сопротивление фотопреобразователя и, следовательно, потери энергии, отчего повышается эффективность преобразования световой энергии в электрическую. Напряжение фотопреобразователя определяется высотой потенциального барьера на p-n-переходе, а ток от концентрации генерированных носителей заряда, проходящих через p-n-переход. Ток пропорционален освещаемой площади p-n перехода. Thanks to the contact grid, the internal series resistance of the photoconverter is reduced and, consequently, energy loss, which increases the efficiency of converting light energy into electrical energy. The voltage of the photoconverter is determined by the height of the potential barrier at the pn junction, and the current from the concentration of the generated charge carriers passing through the pn junction. The current is proportional to the illuminated area of the pn junction.
Известна конструкция контактов на крупном прямоугольном фотопреобразователе (например, размером 97х97 мм)[1] (аналог 1), где контакты содержат полосу по периметру, узкие токосъемные полосы, проходящие без разрыва от одного края фотопреобразователя к другому с определенным шагом друг от друга, при этом на лицевой стороне они параллельны поперечной (например, горизонтальной) оси, а на тыльной стороне имеют вид решетки из пересекающихся под углом 90o полос, две укороченные ажурные токосборные полосы длиной примерно 67% от размера фотопреобразователя, расположенные по обе стороны от продольной (например, вертикальной) оси на одинаковом расстоянии от нее по середине, крайние узкие полосы которых и четыре узких дополнительных полос, отходящих под углом 45o от каждого конца токосборных полос, продолжены до полосы по периметру, при этом ажурные токосборные полосы на тыльной стороне вместе с указанными дополнительными полосами повернуты на 90o относительно лицевых токосборных полос.A known design of contacts on a large rectangular photoconverter (for example, size 97x97 mm) [1] (analog 1), where the contacts contain a strip along the perimeter, narrow current collection strips passing without breaking from one edge of the photoconverter to another with a certain step from each other, with on the front side, they are parallel to the transverse (for example, horizontal) axis, and on the back side they look like a lattice of strips intersecting at an angle of 90 o , two shortened openwork collector strips with a length of approximately 67% of the size of the photoconvert Spruce, located on both sides of the longitudinal (for example, vertical) axis at the same distance from it in the middle, the extreme narrow strips of which and four narrow additional strips extending at an angle of 45 o from each end of the current collecting strips, continue to the strip around the perimeter, this openwork strip on the back along with these additional stripes are rotated 90 o relative to the front of the strip.
Недостатками указанной конструкции являются невозможность раскраивать фотопреобразователь на поперечные и продольные половинки и четвертинки, ее сложность и частный характер применения. The disadvantages of this design are the inability to cut the photoconverter into transverse and longitudinal halves and quarters, its complexity and the particular nature of the application.
Известна конструкция контактов фотопреобразователя, имеющего конфигурацию круглого диска, на основе которого собран мощный солнечный модуль /2/ (аналог 2). Контактная сетка на лицевой стороне фотопреобразователя состоит из узких токосъемных полос, проходящих без разрыва параллельно поперечной (горизонтальной) оси с определенным шагом друг от друга и пересекаемых под углом 90o двумя более широкими токосборными полосами, которые располагаются симметрично по обе стороны от продольной (вертикальной) оси и проходят от одного края диска к другому. Тыльный контакт представляет собой сплошное металлическое покрытие.A known contact design of a photoconverter having a circular disk configuration, on the basis of which a powerful solar module / 2 / is assembled (analogue 2). The contact grid on the front side of the photoconverter consists of narrow current collector strips that run without breaking parallel to the transverse (horizontal) axis with a certain step from each other and intersected at an angle of 90 o by two wider collector strips, which are located symmetrically on both sides of the longitudinal (vertical) axis and pass from one edge of the disk to the other. The back contact is a continuous metal coating.
Недостатком контактов в аналоге [2] является невозможность разделения фотопреобразователя на половинки и четвертинки и последующего параллельного их соединения между собой в блок-элементы нужного вида. The lack of contacts in the analogue [2] is the impossibility of dividing the photoconverter into halves and quarters and their subsequent parallel connection to each other in block elements of the desired type.
Известна конструкция фотопреобразователя с конфигурацией шестиугольника и его трапецеидальных поперечных половинок, соединенных между собой параллельно в блок-элемент вида песочных часов, на основе которых собрана унифицированная солнечная энергетическая прямоугольная панель, описанная в патенте США /3/ (прототип). Здесь контакты шестиугольного фотопреобразователя с лицевой стороны, кроме известных токосъемных и токосборных полос, описанных в аналоге /2/, дополнительно содержат: а) уширения на токосборных полосах на концах и в средней их части, причем длина уширения в середине вдвое больше чем на концах и концевые уширения доходят до самого края фотопреобразователя, к которому примыкает p-n- переход, б) узкую замкнутую полосу по периметру, проходящую на расстоянии, соизмеримом с шагом, от краев фотопреобразователя, к которой с внутренней стороны примыкают концы токосъемных и токосборных полос, а шаг равен расстоянию между токосъемными полосами. Тыльный контакт состоит из сплошного металлического покрытия. Размеры краевых уширений на токосборных полосах у цельного фотопреобразователя и его поперечных половинках одинаковые. Они предназначены для присоединения проволочных шинок, как при соединении перевернутых половинок в блок-элемент вида песочных часов, так и при последовательном соединении цельных фотопреобразователей и блок-элементов в модуль солнечной батареи. A known design of the photoconverter with the configuration of the hexagon and its trapezoidal transverse halves, connected together in parallel in a block-element of the form of an hourglass, on the basis of which a unified solar energy rectangular panel is described, described in US patent / 3 / (prototype). Here, the contacts of the hexagonal photoconverter on the front side, in addition to the known current collector and collector strips described in analogue / 2 /, additionally contain: a) the broadening on the collector strips at the ends and in the middle part, and the broadening length in the middle is twice as long as at the ends and end broadening reaches the very edge of the photoconverter, to which the pn junction is adjacent, b) a narrow closed strip along the perimeter, passing at a distance commensurate with the step from the edges of the photoconverter, to which is adjacent from the inside the ends of the current collector and collector strips, and the step is equal to the distance between the collector strips. The back contact consists of a continuous metal coating. The sizes of the edge broadening on the collector strips are the same for the integral photoconverter and its transverse halves. They are designed to connect wire rails, both when connecting inverted halves to a block-element of an hourglass type, and when connecting in series solid photoconverters and block-elements to a solar module.
Недостаткоми конструкции контактов на цельном шестиугольном фотопреобразователе прототипа /3/ является, во-первых, то, что поперечная (горизонтальная) осевая линия, по которой производится разрезание на трапецеидальные половинки, несвободна от контактов. С тыльной стороны на ней содержится сплошное металлическое покрытие, а с лицевой стороны два уширения на токосборных полосах и два участка узкой линии вблизи периметра. Во-вторых, фотопреобразователь не приспособлен для разрезания вдоль продольной (вертикальной) осевой линии на продольные половинки с конфигурацией домика. Продольная осевая линия пересекается множеством токосъемных полос, что затрудняет разрезание. Кроме того, недостатком прототипа является то, что на боковой поверхности краев, к которым примыкают уширения токосборных полос, увеличивается вероятность закорачивания или шунтирования p-n-перехода частичками металла, вызывая уменьшение выхода годных фотопреобразователей в массовом производстве. The disadvantage of the design of the contacts on the one-piece hexagonal photoconverter of the prototype / 3 / is, firstly, that the transverse (horizontal) axial line along which the trapezoidal halves are cut is not free of contacts. On the back side it contains a continuous metal coating, and on the front side there are two broadening on the collector strips and two sections of a narrow line near the perimeter. Secondly, the photoconverter is not suitable for cutting along the longitudinal (vertical) axial line into longitudinal halves with the configuration of the house. The longitudinal center line is intersected by a plurality of slip rings, which makes cutting difficult. In addition, the disadvantage of the prototype is that on the lateral surface of the edges adjacent to the broadening of the current collecting strips, the likelihood of shorting or shunting of the pn junction by metal particles increases, causing a decrease in the yield of suitable photoconverters in mass production.
Задачей изобретения новой конструкции контактов фотопреобразователя является экономия полупроводникового материала, например цилиндрических слитков кремния, за счет возможности изготовления и эффективного использования в модуле солнечной батареи не только цельного фотопреобразователя непрямоугольной конфигурации, но и его поперечных и продольных половинок и четвертинок. The objective of the invention of a new design of the contacts of the photoconverter is to save semiconductor material, for example, cylindrical silicon ingots, due to the possibility of manufacturing and efficient use in the module of the solar battery not only a solid photoconverter of non-rectangular configuration, but also its transverse and longitudinal halves and quarters.
Задача решается тем, что в цельном фотопреобразователе контакты разделены на четыре отдельные симметричные друг другу системы, каждая из которых содержит все необходимые фрагменты. Для этого взаимно перпендикулярные поперечная и продольная осевые линии свободны от контактов, а сами контакты с лицевой и тыльной сторон дополнительно содержит пары площадок (уширений) размером, соизмеримым с шагом, которые расположены на токосборных полосах, а также на краях, примыкая к полосе по периметру, и в центре (только с тыльной стороны) по обе стороны от указанных осей на расстоянии, от них соизмеримом с шагом, и симметрично напротив друг друга; две узкие полосы, проходящие от одного края к другому, параллельного продольной оси, расположенные по обе стороны от нее на расстоянии, соизмеримом с шагом, к которым примыкают пары площадок и токосъемные полосы; две пары полос шириной, равной ширине дополнительных площадок, расположенные на краях тыльной стороны, к которым примыкают токосборные полосы по обе стороны от продольной оси, перпендикулярно ей и на расстоянии от нее, соизмеримом с шагом. The problem is solved by the fact that in a whole photoconverter, the contacts are divided into four separate systems symmetrical to each other, each of which contains all the necessary fragments. To do this, the mutually perpendicular transverse and longitudinal axial lines are free of contacts, and the contacts themselves from the front and back sides additionally contain pairs of pads (broadenings) of a size commensurate with the pitch, which are located on the current collecting strips, as well as at the edges adjacent to the strip around the perimeter , and in the center (only on the back side) on both sides of the indicated axes at a distance from them commensurate with the pitch, and symmetrically opposite each other; two narrow strips extending from one edge to another parallel to the longitudinal axis, located on both sides of it at a distance commensurate with the step adjacent to the pairs of sites and current collection strips; two pairs of strips with a width equal to the width of the additional sites located on the edges of the back side, to which the collector strips are adjacent on both sides of the longitudinal axis, perpendicular to it and at a distance from it, commensurate with the pitch.
Предлагаемая конструкция контактов позволяет или разделять цельный фотопреобразователь на любые виды половинок и четвертинки или (при необходимости) удалять с фотопреобразователя и его заготовок участки поверхности, содержащие недопустимые дефекты (слом, скол, трещина, царапины, пятна, отслоения контактов и т.п.). Новая конструкция контактов позволяет производить в последующем параллельное соединение между собой половинок и четвертинок в блок-элементы любых необходимых видов, фотоактивная площадь и электрические характеристики которых идентичны цельному фотопреобразователю. The proposed design of the contacts allows either to separate the whole photoconverter into any kind of halves and quarters or (if necessary) to remove surface sections containing unacceptable defects from the photoconverter and its blanks (scrap, chip, crack, scratches, stains, peeling of contacts, etc.) . The new design of the contacts allows subsequent subsequent parallel connection of the halves and quarters into block elements of any necessary types, the photoactive area and electrical characteristics of which are identical to a solid photoconverter.
Преимущество, получаемое от использования новой конструкции контактов, особенно ощутимо в случае изготовления и применения фотопреобразователей больших размеров, например порядка 100 мм. The advantage obtained by using the new contact design is especially noticeable in the case of the manufacture and use of large size photoconverters, for example about 100 mm.
Детальное описание изобретения дано в примере фотопреобразователя, имеющего конфигурацию правильного шестиугольника. A detailed description of the invention is given in the example of a photoconverter having a regular hexagon configuration.
На фиг. 1 показаны варианты контактов на цельном шестиугольном фотопреобразователе, его половинках и на четвертинке; на фиг.2 с лицевой и тыльной стороны варианты цельных фотопреобразователей с конфигурацией правильного шестиугольника и круглого диска, содержащего базовый срез с присоединенными к ним плоскими металлическими шинками; на фиг.3 - блок-элементы разных видов на основе половинок шестиугольного фотопреобразователя, расположение блок-элементов соответствует их нахождению в модуле солнечной батареи. In FIG. 1 shows contact options on a one-piece hexagonal photoconverter, its halves and a quarter; figure 2 from the front and back side options for solid photoconverters with the configuration of a regular hexagon and a circular disk containing a base slice with attached flat metal busbars; figure 3 - block elements of different types based on the halves of a hexagonal photoconverter, the location of the block elements corresponds to their location in the solar module.
Конструкция контактов на лицевой и тыльной сторонах цельного фотопреобразователя, например, больших размеров (фиг.1, позиции 1а, 1б и 1в) состоит из следующих известных фрагментов. The design of the contacts on the front and back sides of the whole photoconverter, for example, large sizes (Fig. 1, positions 1a, 1b and 1c) consists of the following known fragments.
Большое количество чередующихся с определенным шагом токосъемных полос 6 на лице или (6') на тыле, которые параллельны поперечной оси 8, например горизонтальной, и пересекаются под углом 90o двумя широкими токосборными полосами 7 на лице или (7') на тыле. Токосборные полосы проходят симметрично по обе стороны от продольной оси 9, например вертикальной, и параллельны ей. На токосборных полосах 7 или 7' содержатся площадки (уширения) типа 11,12 на лице и 11' на тыле для присоединения к ним металлических шинок.A large number of alternating with a certain step current-
Замкнутая узкая полоса 10 на лице или 10' на тыле, которая проходит по периметру на расстоянии, например, полшага от краев и с внутренней стороны которой примыкают токосъемные и токосборные полосы. Полоса 10 или 10' не обязательна, могут быть варианты контактов, где эта полоса или незамкнутая, или отсутствует. Полосу по периметру наносят для большей надежности контактной сетки на случай разрывов на обязательных контактных полосах, что увеличивает выход годных фотопреобразователей в массовом производстве. A closed
Тыльный контакт выполнен в виде металлизированной сетки, аналогичной лицевой и совмещенной в плане (фиг.1, позиции 1б и 5б, или в виде сплошного металлического покрытия 19''фиг. 1, позиция 1в). Такое покрытие может быть выполнено, например, методом трафаретной печати проводящими пастами, когда участки, предназначенные для присоединения шинок, имеют иную металлизацию нежели остальное покрытие. The back contact is made in the form of a metallized mesh, similar to the front one and combined in plan (Fig. 1, positions 1b and 5b, or in the form of a continuous metal coating 19 '' Fig. 1, position 1c). Such a coating can be performed, for example, by screen printing with conductive pastes, when the areas intended for joining the busbars have a different metallization than the rest of the coating.
В то же время согласно изобретению контакты содержат новые конструктивные фрагменты. At the same time, according to the invention, the contacts contain new structural fragments.
Взаимно перпендикулярные осевые линии 8 и 9, по которым разрезают фотопреобразователь, выполнены или полностью свободными от контактов (фиг.1, позиции 5а и 5б и позиция 1в), или они пересекаются лишь несколькими узкими полосами, не препятствующими разрезанию (фиг.1, позиции 1а и 1б). Это позволяет разрезать цельные фотопреобразователи на поперечные и продольные половинки и четвертинки без ухудшения их электрических характеристик, хотя получение половинок и четвертинок за счет такого разрезания не обязательно. Они могут быть изготовлены сами по себе из полупроводниковых пластин соответствующих меньших размеров. The mutually perpendicular
Дополнительные пары металлизированных площадок: 13, 14 на лице и 13', 17', 18' или 13'', 17'', 18'' на тыле, которые располагаются на расстоянии, например, полшага по обе стороны от осевых линий на сопрягаемых краях соседних половинок или четвертинок, симметрично напротив друг друга и с помощью которых возможно осуществлять параллельное соединение половинок и четвертинок в блок-элементы любых необходимых видов. Additional pairs of metallized pads: 13, 14 on the face and 13 ', 17', 18 'or 13' ', 17' ', 18' 'on the rear, which are located at a distance, for example, half a step on both sides of the center lines on the mating the edges of adjacent halves or quarters, symmetrically opposite each other and with which it is possible to carry out a parallel connection of halves and quarters into block elements of any necessary types.
Пара полос 15 на лице или 15' на тыле (фиг. 1, позиции 1а и 1б), располагаемые по обе стороны от продольной оси 9 на расстоянии, например, полшага от нее, которые обуславливают наличие замкнутой полосы по периметру у половинок и четвертинок. Полосы 15 с лица соединяют площадки 14 со всеми токосъемными полосами и между собой, от чего увеличивается надежность контактов. A pair of
Пара полос 16' или 16'' на тыльной стороне (фиг.1, позиции 1а и 1б), примыкающие к замкнутой полосе по периметру и располагаемые у краев, к которым примыкают две токосборные полосы 7' по обе стороны от продольной оси 9 и на расстоянии, например, полшага от нее; ширина полос соизмерима с шириной площадок, а их роль описана ниже. A pair of strips 16 'or 16' 'on the back side (Fig. 1, positions 1a and 1b) adjacent to a closed strip along the perimeter and located at the edges adjacent to two current collecting strips 7' on both sides of the
Таким образом, у цельного фотопреобразователя любой конфигурации все контактные фрагменты располагаются в пределах площади, ограниченной замкнутой полосой по периметру, и к самому краю не подходят, чем исключается возможность замыкания p-n-перехода шинками при сборке модуля солнечной батареи. Thus, in a solid photoconverter of any configuration, all contact fragments are located within the area bounded by a closed strip around the perimeter, and are not suitable to the very edge, which excludes the possibility of closing the p-n junction with buses when assembling the solar module.
В случае контактов варианта 3(фиг.1, позиции 5а и 5б), контакты разделены на четыре отдельные симметричные системы, каждая из которых содержит все необходимые фрагменты: токосборную полосу 22 на лице и 22' на тыле; замкнутую полосу по периметру, состоящую из трех полос 6, 20, 21, на лице и 6', 20', 21' на тыле; площадки 13 и 14 на лице и 13', 17', 18' на тыле; широкую полосу на тыле 16'. In the case of contacts of option 3 (Fig. 1, positions 5a and 5b), the contacts are divided into four separate symmetrical systems, each of which contains all the necessary fragments: current collecting strip 22 on the face and 22 'on the rear; a closed strip along the perimeter, consisting of three
К токосборным полосам цельных фотопреобразователей присоединяются накладные шинки 25 с лица и 26 с тыла (фиг.2), с помощью которых удобно измерять электрические характеристики крупных фотопреобразователей, а впоследствии осуществлять последовательное соединение их в модуль солнечной батареи. Для варианта контактов, показанных на фиг.1, позиции 5а и 5б, накладные шинки 25 и 26 соединяют верхнюю и нижнюю контактные системы слева и справа от оси 9. В варианте фотопреобразователей больших размеров наличие накладных шинок на токосборных полосах уменьшает потери электроэнергии за счет снижения сопротивления при прохождении вдоль них электрического тока.
По всей длине пары полос 16' или 16'' присоединяется общая поперечная шинка 27 (фиг.2, позиции 23б и 24б), которая надежно соединяет параллельно между собой как тыльные токосборные полосы с шинками 26 своего фотопреобразователя, так и лицевые токосборные полосы с шинками 25 соседнего фотопреобразователя при последовательном соединении их в модуль солнечной батареи. Тем самым увеличивается фотоактивная площадь лицевой стороны и, следовательно, ток фотопреобразователя, и компенсируется наличие на ней дополнительных полос и площадок. Along the entire length of a pair of strips 16 'or 16' ', a common
Принципы, заложенные в предлагаемую конструкцию контактов, являются общими для любых конфигураций фотопреобразователей, включая и прямоугольную. Новые контакты позволяют без ухудшения удельных электрических характеристик раскраивать цельный фотопреобразователь на две конфигурации половинок и четвертинки или изготавливать половинки и четвертинки отдельно из полупроводниковых пластин меньших размеров, например из обрезков пластин, предназначенных для изготовления цельных фотопреобразователей, уменьшая материальные затраты на производстве. При этом как цельный фотопреобразователь, так и его половинки и четвертинки содержат все контактные фрагменты: токосъемные и токосборные полосы, замкнутую полосу по периметру, широкие полосы на двух краях с тыльной стороны и несколько пар площадок. Контакты позволяют осуществлять параллельное соединение половинок и четвертинок в блок-элементы с фотоактивной площадью и электрическими характеристиками, идентичными цельному фотопреобразователю, а затем блок-элементы соединять между собой и цельными фотопреобразователями в модуль солнечной батареи. The principles embodied in the proposed design of the contacts are common to any configurations of photoconverters, including rectangular. The new contacts allow, without deterioration of the specific electrical characteristics, to cut the whole photoconverter into two configurations of halves and quarters or to make halves and quarters separately from smaller semiconductor wafers, for example, from scraps of plates intended for the manufacture of integral photoconverters, reducing material production costs. At the same time, both the whole photoconverter and its halves and quarters contain all contact fragments: current-collecting and current-collecting strips, a closed strip around the perimeter, wide stripes at two edges from the back and several pairs of sites. The contacts allow parallel connection of the halves and quarters into block elements with a photoactive area and electrical characteristics identical to a solid photoconverter, and then connect the block elements to each other and solid photoconverters into a solar module.
Половинки и четвертинки цельного фотопреобразователя соединяются в блок-элементы необходимых видов с помощью шинок, присоединяемых к соответствующим контактным площадкам и токосборным полосам. Например, поперечная трапецеидальная половинка 2 и продольная половинка 3 с конфигурацией домика соединяются между собой параллельно в блок-элемент углового вида 28 (фиг.3) с помощью внешней шинки 34 и тыльной соединительной шинки 35. Здесь шинка 34 соединяет выступающий конец лицевой накладной шинки 25 продольной половинки 3 с выступающими концами лицевых укороченных накладных шинок 25б поперечной половинки 2. Соединительная шинка 35 является продолжением тыльной поперечной шинки 27 поперечной половинки 2 и соединяется с тыльной накладной шинкой 26 продольной половинки 3. Для надежности с тыльной стороны площадка 18'' половинки 2 соединяется с полосой 16'' половинки 3 соединительной шинкой 33, а лицевая площадка 14 половинки 3 шинкой 33 дополнительно соединена с шинкой 34, элемент 29 первого рядного вида (фиг.3)-с помощью присоединяемых к токосборным полосам удлиненной накладной шинки 25а с лица и удлиненной накладной шинки 26а с тыла, а также дополнительно с помощью короткой соединительной шинки 33, присоединяемой к лицевым контактным площадкам 14 соседних половинок 3. The halves and quarters of the whole photoconverter are connected into block elements of the required types using busbars connected to the corresponding contact pads and collector strips. For example, the transverse
С помощью тех же шинок четыре четвертинки 4 могут быть соединены параллельно в блок-элемент 30 второго рядного вида (фиг.3). Этот вариант можно также рассматривать как параллельное соединение двух половинок блок-элементов вида песочных часов, описанных в прототипе /3/. Шинка 33 может соединять половинки или четвертинки между собой, находясь или на лицевой или, на тыльной стороне. Using the same tires, four
В блок-элементах рядного вида присоединять к широким полосам 16' или 16'' поперечные шинки 27 нет необходимости, поскольку продольные половинки 3 содержат только одну токосборную полосу. In line-type block elements, it is not necessary to attach
Изобретение позволяет осуществлять параллельное соединение продольных и поперечных половинок или четвертинок между собой в блок-элемент цельного вида, который не только по фотоактивной площади и электрическим характеристикам, но и по конфигурации идентичен цельному фотопреобразователю. В частности, соединение двух продольных половинок 3 с блок-элемент 31 цельного вида (фиг.3) осуществляется с лицевой стороны с помощью двух коротких соединительных шинок 33, которые присоединяются к контактным площадкам 14 смежных половинок 3, а с тыла двумя поперечными шинками 27, которые присоединяются на смежных половинках к полосам 16' или 16'', и двумя шинками 33, присоединяемые к площадкам 17' или 17''. The invention allows parallel connection of the longitudinal and transverse halves or quarters to each other in a block-element of a one-piece type, which is not only in terms of photoactive area and electrical characteristics, but also in configuration identical to a one-piece photoconverter. In particular, the connection of two
Соединение поперечных половинок 2 в блок-элемент цельного вида (не показано) осуществляется двумя накладными шинками 25 с лица, а с тыла -двумя накладными шинками 26 и четырьмя короткими соединительными шинками 33. При этом шинки 25 и 26 присоединяются к токосборным полосам, а шинки 33 -к площадкам 17' или 17'' и 18' или 18'', располагаясь параллельно продольной оси. The connection of the
Соединение четвертинок в блок-элемент 32 цельного вида показано на фиг.3 и особого пояснения не требует. The connection of the quarters into the
Таким образом, во-первых, возможен раскрой цельного фотопреобразователя на любые конфигурации половинок и на четвертинки без ухудшения их удельных электрических характеристик. Во-вторых, из половинок и четвертинок цельного фотопреобразователя возможно создавать блок-элементы четырех видов, фотоактивная площадь и электрические характеристики которых идентичны цельному фотопреобразователю, а три новых вида блок-элементов имеют конфигурацию, отличающуюся от конфигурации цельного фотопреобразователя. Thus, firstly, it is possible to cut the whole photoconverter to any configuration of the halves and quarters without deterioration of their specific electrical characteristics. Secondly, it is possible to create four types of block elements from the halves and quarters of the whole photoconverter, the photoactive area and electrical characteristics of which are identical to the whole photoconverter, and the three new types of block elements have a configuration that differs from the configuration of the whole photoconverter.
Согласно изобретению новые конструкции непрямоугольных фотопреобразователей и созданные из их половинок и четвертинок блок-элементы находят применение в новой конструкции прямоугольного модуля солнечной батареи, собранного на их основе, в котором решается вторая задача изобретения, получение максимальной электрической энергии с единицы площади панели, на которой укреплен модуль. Тем самым оказывается реализованным единый замысел изобретения в целом. According to the invention, new designs of non-rectangular photoconverters and block elements created from their halves and quarters are used in the new design of a rectangular solar module assembled on their basis, in which the second task of the invention is solved, obtaining maximum electric energy from a unit area of the panel on which is mounted module. Thus, a single concept of the invention as a whole is realized.
Известна конструкция модуля солнечной батареи [4] (аналог 1), в которой на прямоугольной панели плотно в шахматном порядке размещены фотопреобразователи, имеющие конфигурацию правильного шестиугольника. Недостатком модуля [4] является наличие зигзагообразных и пилообразных краев, ограничивающих фотоактивную площадь на поверхности панели, что снижает электрическую энергию с единицы ее площади. A known design of a solar module [4] (analog 1), in which photoconverters having a regular hexagon configuration are densely staggered on a rectangular panel. The disadvantage of the module [4] is the presence of zigzag and sawtooth edges that limit the photoactive area on the surface of the panel, which reduces electrical energy from a unit of its area.
Известна конструкция модуля солнечной батареи [5] (аналог 2), в которой соединены между собой 10 фотопреобразователей с конфигурацией круглых дисков, плотно упакованных в шахматном порядке в унифицированный модуль, а солнечный генератор собран из множества таких модулей. A known design of a solar module [5] (analog 2), in which 10 photoconverters are connected to each other with the configuration of round disks tightly packed in a checkerboard pattern into a unified module, and the solar generator is assembled from many such modules.
Известна конструкция мощного солнечного модуля [2] (аналог 3), на прямоугольной поверхности панели которого в шахматном порядке размещены ряды последовательно соединенных между собой дисковых фотопреобразователей. The known design of a powerful solar module [2] (analog 3), on the rectangular surface of the panel of which are staggered rows of series-connected disk photoconverters.
Общий недостаток модулей в аналогах [2 и 5] состоит в том, что фотоактивная поверхность модуля на своих краях содержит нефотоактивные проемы. Края фотоактивной площадки модулей солнечных батарей а аналогах [2 и 5] имеют волнообразный вид. По этой причине уменьшена полезно используемая площадь прямоугольной панели, на которой размещен модуль и, следовательно, электрическая энергия с единицы площади панели. A common drawback of modules in analogues [2 and 5] is that the photoactive surface of the module at its edges contains non-photoactive openings. The edges of the photoactive area of solar module modules and analogues [2 and 5] have a wave-like appearance. For this reason, the usable area of the rectangular panel on which the module is located and, therefore, the electrical energy per unit area of the panel is reduced.
Известна конструкция унифицированной солнечной энергетической прямоугольной панели [3] (прототип), в которой, с целью более полного использования площади панели, кремниевые фотопреобразователи двух геометрических конфигураций размещаются чередующими рядами. Обе конфигурации имеют одинаковую фотоактивную площадь и электрические характеристики. Фотопреобразователь первого типа имеет конфигурацию правильного шестиугольника, а второго типа конфигурацию песочных часов. Фотопреобразователь конфигурации песочных часов представляет собой блок-элемент, состоящий из двух параллельно соединенных перевернутых трапецеидальных половинок, вырезаемых из шестиугольного фотопреобразователя вдоль его поперечной осевой линии. A known design of a unified solar energy rectangular panel [3] (prototype), in which, in order to more fully use the area of the panel, silicon photoconverters of two geometric configurations are placed in alternating rows. Both configurations have the same photoactive area and electrical characteristics. The photoconverter of the first type has a regular hexagon configuration, and the second type has an hourglass configuration. The hourglass configuration photoconverter is a block element consisting of two parallel connected inverted trapezoidal halves cut from a hexagonal photoconverter along its transverse axial line.
Недостатком модуля солнечной батареи прототипа [3] является то, что его фотоактивная площадь не полностью прямоугольна. Прямыми линиями являются только его горизонтальные края, а вертикальные края имеют вид пилообразной линии. Это приводит к заниженному полезному использованию прямоугольной поверхности панели, на которой размещен модуль прототипа и, следовательно, уменьшение электрической энергии, получаемой с единицы площади панели. The disadvantage of the prototype solar battery module [3] is that its photoactive area is not completely rectangular. Straight lines are only its horizontal edges, and the vertical edges look like a sawtooth line. This leads to an underestimated useful use of the rectangular surface of the panel on which the prototype module is located and, consequently, a decrease in electrical energy received from a unit area of the panel.
Как уже отмечалось, второй задачей изобретения является именно увеличение электрической энергии, получаемой с единицы площади прямоугольной панели, на которой укреплен модуль солнечной батареи из непрямоугольных фотопреобразователей. As already noted, the second objective of the invention is precisely the increase in electrical energy received from a unit area of a rectangular panel on which a solar module from non-rectangular photoconverters is mounted.
Задача решается тем, что модуль солнечной батареи собирается из цельных фотопреобразователей и из описанных ранее блок-элементов нужных видов, состоящих из двух конфигураций половинок или четвертинок цельного фотопреобразователя. Цельные фотопреобразователи или блок-элементы с конфигурацией цельного плотно размещены в середине панели, а нефотоактивные проемы на горизонтальных и вертикальных рядах полностью заполнены половинками (четвертинками). При этом в краевых горизонтальных рядах размещены поперечные половинки цельного фотопреобразователя, а в краевых вертикальных рядах расположены его продольные половинки. В результате периметр модуля солнечной батареи приобретает вид прямоугольника, обеспечивая наибольший коэффициент полезного использования площади панели, на которой он закреплен и, следовательно, максимальную электрическую энергию с единицы ее площади. При этом конструкция самой прямоугольной панели может быть любой, ранее известной. The problem is solved in that the solar module is assembled from solid photoconverters and from the previously described block elements of the desired types, consisting of two configurations of halves or quarters of a single photoconverter. Solid photoconverters or block elements with a solid configuration are tightly placed in the middle of the panel, and non-photoactive openings on horizontal and vertical rows are completely filled with halves (quarters). In this case, the transverse halves of the whole photoconverter are located in the horizontal horizontal rows, and its longitudinal halves are located in the vertical vertical rows. As a result, the perimeter of the solar module takes the form of a rectangle, providing the highest coefficient of useful area of the panel on which it is fixed and, therefore, the maximum electrical energy per unit area. Moreover, the design of the rectangular panel itself can be any previously known.
Детальное описание второй части изобретения дано на примере модуля солнечной батареи, собранного на основе цельных шестиугольных фотопреобразователей и блок-элементов из его половинок и четвертинок. Это описание не ограничивает изобретение, а приведено с целью иллюстрации его общих принципов, изложенных в формуле. Описание второй части понятно из следующих фигур, где схематично в утрированном виде изображены отдельные фрагменты изобретения. A detailed description of the second part of the invention is given by the example of a solar module assembled on the basis of solid hexagonal photoconverters and block elements from its halves and quarters. This description does not limit the invention, but is provided to illustrate its general principles set forth in the claims. The description of the second part is clear from the following figures, where individual fragments of the invention are schematically exaggerated.
На фиг.4 показан вариант модуля солнечной батареи с лицевой стороны, собранного из фотопреобразователей с конфигурацией правильного шестиугольника и его поперечных и продольных половинок с конфигурацией трапеции и домика соответственно. Особенность модуля наличие на его четырех углах блок-элементов углового вида. Figure 4 shows a variant of the solar module on the front side, assembled from photoconverters with the configuration of a regular hexagon and its transverse and longitudinal halves with the configuration of the trapezoid and the house, respectively. A feature of the module is the presence at its four corners of block-elements of an angular view.
На фиг.5 показан вид в плане того же модуля солнечной батареи, что и на фиг. 4, собранного из варианта фотопреобразователей со сплошным тыльным контактом (видно последовательное соединение между собой фотопреобразователей и блок-элементов); на фиг.6 поперечные сечения модуля: А-А из фиг. 4 и Б-Б из фиг.5; на фиг.7 вариант модуля солнечной батареи с тыльной стороны, аналогичный модулю на фиг.5, собранный из круглых фотопреобразователей с базовым срезом и блок-элементов из его продольных и поперечных половинок, и показан вариант контактов на лицевой и тыльной стороне круглого фотопреобразователя; на фиг. 8 варианты модулей солнечной батареи из фотопреобразователей шестиугольной и эллипсной конфигурации, содержащие чередующиеся ряды цельных фотопреобразователей и блок-элементов вида песочных часов (особенность модулей отсутствие блок-элементов углового вида). FIG. 5 is a plan view of the same solar module as in FIG. 4, assembled from a variant of photoconverters with a solid rear contact (you can see the serial connection of photoconverters and block elements); in Fig.6 cross-section of the module: aa from Fig. 4 and BB from FIG. 5; in Fig. 7, a variant of the solar battery module on the back side, similar to the module in Fig. 5, assembled from round photoconverters with a base slice and block elements from its longitudinal and transverse halves, and a variant of the contacts on the front and back sides of the round photoconverter is shown; in FIG. 8 options for solar modules from photoconverters of a hexagonal and ellipse configuration, containing alternating rows of solid photoconverters and block-elements of the form of an hourglass (a feature of the modules is the absence of block-elements of an angular view).
На фиг. 4 и 5 цельные фотопреобразователи и компактные блок-элементы необходимых видов размещают относительно друг друга наиболее оптимальным образом и электрически последовательно соединяют между собой в унифицированный модуль солнечной батареи прямоугольной конфигурации, который закрепляют на прямоугольной панели. In FIG. 4 and 5, integral photoconverters and compact block elements of the necessary types are placed in the most optimal way relative to each other and are connected electrically in series to each other in a unified rectangular solar module, which is mounted on a rectangular panel.
Пример. Прямоугольная панель (фиг.4 и 5) представляет собой пластину из прозрачного упрочненного стекла 37. Крепление собранного модуля к поверхности стекла выполнено, например, методом термовакуумного прессования с помощью прозрачной адгезивной органической пленки 38, которая покрывает всю поверхность панели с тыльной стороны и обволакивает фотопреобразователи и соединительные шинки со всех сторон. Наружу выходят только выводные шинки 39 и 40 (фиг. 5 и 6а). К поверхности стекла обращена лицевая сторона фотопреобразователей. В окончательном виде или одна панель 37 или несколько таких панелей укрепляются в единой раме из прессованного алюминия сложного профиля (не показано). Example. The rectangular panel (Figs. 4 and 5) is a plate of transparent toughened
В модуле солнечной батареи (фиг. 4 и 5) фотопреобразователи, включая блок-элементы, пронумерованы в порядке их последовательного соединения. На прямоугольной панели 37 размещаются фотопреобразователи трех конфигураций: цельные шестиугольные (IV X) и (XIV XVI), поперечные половинки цельных фотопреобразователей, имеющие конфигурацию трапеции, размещенные в краевых горизонтальных рядах (Iг IIIг) и (XIг XIIIг) и продольные половинки цельных фотопреобразователей с конфигурацией домика, размещенные в краевых вертикальных рядах (Iв IIIв) и (XIв XIIIв). In the solar module (FIGS. 4 and 5), the photoconverters, including the block elements, are numbered in the order they are connected in series. On the
Цельные фотопреобразователи размещены в шахматном порядке в средней части панели (37), а по краям располагаются компактные блок-элементы. Четыре блок-элемента углового вида: (Iг/Iв), (IIIг/IIIв), (XIг/XIв) и (XIIIг/XIIIв) и два блок-элемента первого рядного вида: (IIв/IIв) и (XIIв/XIIв). Solid photoconverters are staggered in the middle part of the panel (37), and compact block elements are located at the edges. Four angular block elements: (Ig / Iv), (IIIg / IIIv), (XIg / XIv) and (XIIIg / XIIIv) and two block elements of the first row type: (IIv / IIv) and (XIIv / XIIv) .
Последовательное соединение цельных фотопреобразователей и блок-элементов в средней части модуля осуществляется тыльной накладной шинкой 26 и 26а, выступающий конец которых в зазоре между соседними фотопреобразователями переходит на лицевую сторону следующего элемента и присоединяется к концу его накладной шинки 25 или 25А (фиг.4 и 5). Подобным образом последовательно соединены между собой угловой блок-элемент (IIIв/IIIг) с фотопреобразователем (IV) и угловой блок-элемент (XIIIв/XIIIг) с фотопреобразователем (XIV). The serial connection of solid photoconverters and block elements in the middle part of the module is carried out by the
Последовательное соединение фотопреобразователей (VI) и (VII), примыкающих к верхнему горизонтальному краю модуля (фиг.5) осуществляется тыльной шинкой (42), которая соединяет поперечную шинку (27) фотопреобразователя (VI) с внешней шинкой (41), а шинка (41) в свою очередь соединяет между собой накладные лицевые шинки (25) фотопреобразователя (VII). При этом тыльная шинка (42) по всей длине, кроме концов, содержит изоляционное покрытие или под ней на тыльной поверхности фотопреобразователя (VII) приклеивается липкая изоляционная пленка (вариант не показан). Это необходимо, чтобы избежать нежелательного электрического замыкания между соседними фотопреобразователями (VI) и (VII). The serial connection of the photoconverters (VI) and (VII) adjacent to the upper horizontal edge of the module (Fig. 5) is carried out by the rear splint (42), which connects the transverse splint (27) of the photoconverter (VI) to the external splint (41), and the splint ( 41) in turn, interconnects overhead faceplates (25) of the photoconverter (VII). In this case, the rear splint (42) along the entire length, except for the ends, contains an insulating coating or under it on the back surface of the photoconverter (VII) an adhesive insulating film is glued (option not shown). This is necessary to avoid unwanted electrical short circuits between adjacent photoconverters (VI) and (VII).
Последовательное соединение углового блок-элемента (XIв/XIг) с фотопреобразователем (X), примыкающих к нижнему горизонтальному ряду модуля (фиг.4 и 5), осуществляется внешней шинкой (41), которая соединяет между собой тыльные накладные шинки (26) фотопреобразователя (X), и в свою очередь шинка (41) соединяется с внешней шинкой (34) углового блок-элемента (XIв/XIг). В заключении к электрическим концам последовательной цепочки присоединяются выводные шинки: к угловому блок-элементу (Iв/Iг) выводная шинка (39), а к цельному фотопреобразователю (XVI) выводная шинка 40 (фиг.5). The serial connection of the corner block element (XIв / XIг) with the photoconverter (X) adjacent to the lower horizontal row of the module (Figs. 4 and 5) is carried out by an external bus (41), which connects the rear overhead splint bars (26) of the photoconverter ( X), and in turn, the splint (41) is connected to the external splint (34) of the corner block element (XIв / XIг). In conclusion, output busbars are connected to the electrical ends of the serial chain: an output bus (39) to the corner block element (Iv / Ig), and an
Возможен вариант модуля, где цельные фотопреобразователи полностью или частично заменены на блок-элементы 31, 32 с конфигурацией цельного (фиг.3). A variant of the module is possible, where the whole photoconverters are completely or partially replaced by
По тем же принципам и аналогичным образом собирается модуль солнечной батареи на основе фотопреобразователей других конфигураций, например с конфигурацией круглого диска (с базовым срезом или без него) и его половинок (фиг. 7). На фиг.7а показан вариант модуля солнечной батареи, собранный из круглых фотопреобразователей 24а и 24б с присоединенными накладными шинками 25 и 26 (фиг.2). Вариант конструкции контактов на круглом фотопреобразователе без шинок показан на фиг.7б. Все цифровые обозначения, относящиеся к фрагментам модуля из шестиугольных фотопреобразователей, могут быть распространены и на модуль из круглых фотопреобразователей. При этом в случае использования в модуле круглых фотопреобразователей с базовым срезом (фиг.7) фотоактивная площадь угловых блок-элементов и цельного фотопреобразователя отличаются на величину, равную половине площади сегмента базового среза. В варианте модуля солнечной батареи (фиг.7) фотоактивная площадь верхних угловых блок-элементов меньше, а нижних угловых блок-элементов больше чем у цельного фотопреобразователя. Если, например, высота стрелки сегмента составит 3% от диаметра круга, то отличие указанных площадей не превысит 2,75% и легко может быть скомпенсировано подбором электрических характеристик соответствующих половинок в угловых блок-элементах. Using the same principles and in a similar way, the solar module module is assembled on the basis of photoconverters of other configurations, for example, with the configuration of a circular disk (with or without a basic cut) and its halves (Fig. 7). Fig. 7a shows a variant of a solar module assembled from
Возможен вариант модуля из круглых фотопреобразователей, где указанное обстоятельство отсутствует: использовать фотопреобразователи или без базового среза или с двумя диаметрально расположенными срезами, один из которых является базовым. A variant of a module made of round photoconverters is possible, where the indicated circumstance is absent: use photoconverters either without a basic cut or with two diametrically arranged slices, one of which is the basic.
Возможен вариант модуля солнечной батареи из фотопреобразователей любых конфигураций без угловых блок-элементов (фиг.8) и собран из фотопреобразователей шестиугольной и эллипсной конфигурации. Модуль (фиг.8), как и в прототипе /3/, содержит блок-элементы вида песочных часов, ряды которых в вертикальном направлении чередуются с рядами цельных фотопреобразователей. Новым в изобретении является наличие блок-элементов рядного вида на краевых вертикальных рядах, что делает модуль полностью прямоугольным. A variant of the solar module module from photoconverters of any configuration without corner block elements (Fig. 8) is possible and is assembled from photoconverters of a hexagonal and ellipse configuration. The module (Fig. 8), as in the prototype / 3 /, contains block elements of the form of an hourglass, the rows of which in the vertical direction alternate with the rows of solid photoconverters. New in the invention is the presence of block elements of a row view on the vertical vertical rows, which makes the module completely rectangular.
Преимущество модуля (фиг.4,5 и 7) перед модулем (фиг.8) состоит в меньшем количестве половинок относительно числа цельных фотопеобразователей, что уменьшает трудоемкость изготовления. Преимущество модуля (фиг.8) перед модулем (фиг. 4,5 и 7) состоит в больших возможностях по наращиванию модуля в горизонтальном направлении. Это наращивание можно осуществить введением любого вида внутреннего вертикального ряда, как это показано на фиг.8б слева и справа. Наращивание же модуля (фиг.4,5 и 7) в горизонтальном направлении может быть осуществлено только целым блоком, который показан на этих фигурах. Наращивание модуля в вертикальном направлении для обоих вариантов конструкции модуля осуществляется одинаковым образом: кратно блок-элементу рядного вида в краевом вертикальном ряду. The advantage of the module (Fig. 4,5 and 7) over the module (Fig. 8) consists in fewer halves relative to the number of solid photo converters, which reduces the complexity of manufacturing. The advantage of the module (Fig. 8) over the module (Figs. 4,5 and 7) is its great potential for expanding the module in the horizontal direction. This building can be done by introducing any kind of internal vertical row, as shown in figb left and right. The extension of the module (Fig. 4,5 and 7) in the horizontal direction can be carried out only by the whole block, which is shown in these figures. The extension of the module in the vertical direction for both variants of the module construction is carried out in the same way: in multiples of the row-type block element in the vertical edge row.
Таким образом, в конструкции модуля солнечной батареи согласно изобретению конфигурация половинок в блок-эленментах со всех четырех сторон полностью заполняет проемы, образованные краями рядов цельных фотопреобразователей, так что его периметр оказывается прямоугольным, ограниченным прямыми линиями параллельными краям прямоугольной панели. Таким путем достигается максимально возможное полезное использование площади панели. При освещении модуля солнечным излучением благодаря тому, что электрические характеристики блок-элементов идентичны цельным фотопреобразователям, может быть получена наибольшая электрическая энергия с единицы поверхности панели. Thus, in the design of the solar cell module according to the invention, the configuration of the halves in the block elements on all four sides completely fills the openings formed by the edges of the rows of solid photoconverters, so that its perimeter is rectangular, bounded by straight lines parallel to the edges of the rectangular panel. In this way, the maximum possible useful use of the panel area is achieved. When the module is illuminated with solar radiation due to the fact that the electrical characteristics of the block elements are identical to solid photoconverters, the greatest electrical energy can be obtained from a unit surface of the panel.
Claims (7)
n-переход на лицевой стороне и контакты на лицевой и тыльной сторонах, выполненный в виде цельного фотопреобразователя или фотопреобразователя, состоящего из параллельно соединенных нескольких частей цельного так, что по фотоактивной площади и электрическим характеристикам он идентичен цельному фотопреобразователю, при этом контакты фотопреобразователя содержат токосъемные полосы, проходящие параллельно его поперечной оси на расстоянии шага друг от друга, токосборные полосы с уширенными площадками на концах и в средней части, проходящие параллельно продольной оси на одинаковом расстоянии по обе стороны от нее, полосу, проходящую по периметру фотопреобразователя, к которой примыкают токосъемные и токосборные полосы, причем контактные полосы на лицевой и тыльной сторонах совмещены в плане, или тыльный контакт на тыльной стороне выполнен в виде металлического покрытия, отличающийся тем, что на обеих сторонах цельного фотопреобразователя поперечная и продольная оси свободны от токосъемных полос, или на тыльной стороне эти оси свободны от металлического покрытия, а сами контакты на обеих сторонах выполнены разделенными на отдельные симметричные системы так, что каждая часть фотопреобразователя содержит все необходимые контактные фрагменты - токосъемные полосы, одну или несколько токосборных полос, полосу по периметру и уширенные площадки для параллельной коммутации частей цельного фотопреобразователя между собой.1. A semiconductor photoconverter of various configurations having p
the n-junction on the front side and the contacts on the front and back sides, made in the form of a solid photoconverter or a photoconverter, consisting of several parts connected in parallel so that the photoactive area and electrical characteristics are identical to the whole photoconverter, while the contacts of the photoconverter contain current collector strips running parallel to its transverse axis at a step distance from each other, current collecting strips with broadened areas at the ends and in the middle part, pass parallel to the longitudinal axis at the same distance on both sides of it, a strip passing along the perimeter of the photoconverter, adjacent to the collector and collector strips, and the contact strips on the front and back sides are aligned in plan, or the back contact on the back side is made in the form of a metal coating, characterized in that on both sides of the whole photoconverter, the transverse and longitudinal axes are free of current collecting strips, or on the back side these axes are free of metal coating, and with E contacts formed on both sides divided into separate symmetric system, so that each part contains all the necessary photoconverter contact fragments - current collection strip, one or more tokosbornyh strips along the perimeter strip and broadened platform for parallel switching photoconverter solid parts together.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93028120/25A RU2087053C1 (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Semiconductor photoconverter and solar battery module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93028120/25A RU2087053C1 (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Semiconductor photoconverter and solar battery module |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93028120A RU93028120A (en) | 1997-01-20 |
| RU2087053C1 true RU2087053C1 (en) | 1997-08-10 |
Family
ID=20142108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93028120/25A RU2087053C1 (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Semiconductor photoconverter and solar battery module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2087053C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009142529A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Tsoi Bronya | Electromagnetic radiation converter and a battery |
| RU2710390C1 (en) * | 2019-05-31 | 2019-12-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Photoconverter with increased photoactive area |
-
1993
- 1993-06-04 RU RU93028120/25A patent/RU2087053C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 447989, кл. H 01 L 31/04, 1984. 2. Патент США N 4392009, кл. H 01 L 31/04, 1983. 3. Патент США N 4089705, кл. H 01 L 31/04, 1978. 4. Патент Великобритании N 2040562, кл. H 01 L 25/04, 1980. 5. Патент ФРГ N H 01 L 31/04, 1979. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009142529A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Tsoi Bronya | Electromagnetic radiation converter and a battery |
| EA017920B1 (en) * | 2008-05-20 | 2013-04-30 | Цой Броня | Electromagnetic radiation converter and a battery |
| RU2710390C1 (en) * | 2019-05-31 | 2019-12-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Photoconverter with increased photoactive area |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11316057B2 (en) | Shingled solar cells overlapping along non-linear edges | |
| EP1770791B1 (en) | Rectangular shaped solar cell module and its manufacturing method using hexagonal shaped unit solar cells | |
| AU605560B2 (en) | Solar cell module with solar cells arranged in series and in parallel | |
| WO2018223868A1 (en) | Photovoltaic solar cell sheet assembly | |
| TW201543802A (en) | Photovoltaic module with bypass diodes | |
| AU2017301890B2 (en) | Shingled solar cells overlapping along non-linear edges | |
| WO2017147332A1 (en) | Solar panel | |
| KR102018649B1 (en) | Solar cell | |
| US20150287865A1 (en) | Parallel interconnection of neighboring solar cells via a common back plane | |
| EP0657067B1 (en) | Solar cell system | |
| US20170179324A1 (en) | High-efficiency low-cost solar panel with protection circuitry | |
| KR20160141763A (en) | Photovoltaic module | |
| CN111213235A (en) | Solar panel with four-terminal stacked solar cell arrangement | |
| US20190140124A1 (en) | Photovoltaic cell assembly, photovoltaic cell array, and solar cell assembly | |
| KR20190013927A (en) | How to prepare photovoltaic cells, photovoltaic arrays, solar cells and photovoltaic cells | |
| KR20230093447A (en) | solar module | |
| RU2087053C1 (en) | Semiconductor photoconverter and solar battery module | |
| CN218677160U (en) | Back contact solar cell, electrode screen and photovoltaic module | |
| CN110226237B (en) | Thin film photovoltaic module | |
| KR102613582B1 (en) | Transparent solar cell module using edge bus bar electrode | |
| EP3043391B1 (en) | Parallel interconnection of neighboring solar cells via a common back plane | |
| US20160254401A1 (en) | Assembly of photo-voltaic cells | |
| EP3323148A1 (en) | Photovoltaic cell for the mwt type for dedicated conductive backsheet | |
| BR112019001701B1 (en) | SOLAR DEVICE AND METHOD FOR FORMING SOLAR CELL | |
| JPS6316913B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100605 |