DE19617220A1

DE19617220A1 - Solar generator

Info

Publication number: DE19617220A1
Application number: DE19617220A
Authority: DE
Inventors: Julian Dipl Ing Schueren
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1997-11-06
Also published as: WO1997041605A1; AU2772797A

Abstract

A solar generator has a carrier, a plurality of plate-shaped solar cells (1) and electroconductive connectors (8) which interconnect the solar cells (1) in series. At least part of the solar cells (1) are arranged in a substantially rectilinear string. The connectors (8) which extend in the direction of the string lie over a substantial part of their length next to the solar cells (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Solargenerator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a solar generator the features of the preamble of claim 1.

Derartige Solargeneratoren sind aus der Praxis bekannt. Kri stalline Solarzellen aus Silicium liefern bei Bestrahlung mit Sonnenlicht eine Spannung von rund 0,5 V. Um eine höhere Spannung zu erreichen, werden einzelne Solarzellen zu Solar modulen zusammengefaßt, wobei die Solarzellen in Reihe ge schaltet werden. Die dem Licht zugewandte Oberfläche weist dabei eine andere Polarität auf als die dem Licht abgewandte Oberfläche der Solarzelle. Zur elektrischen Reihenschaltung werden jeweils zwei benachbarte Solarzellen über einen Ver binder derart verbunden, daß die Unterseite der einen Solar zelle mit der Oberseite der anderen Solarzelle in elektri scher Verbindung steht. Die in Reihe zu schaltenden Solarzel len werden in Solargeneratoren oder Solarmodulen nebeneinan der angeordnet, so daß sich eine im wesentlichen gerade aus gerichtete Reihe, ein sogenannter String ergibt. Es werden auch mehrere Strings in einem Solarmodul nebeneinander ange ordnet, um verschiedene Abmessungen realisieren zu können. Jede Reihenschaltung kann beispielsweise so viele Solarzellen umfassen, wie sie zum Erreichen einer Nutzspannung von bei spielsweise 12 V erforderlich sind. Innerhalb eines Solarmo duls oder Solargenerators können anstelle einer einzelnen So larzelle auch mehrere Solarzellen parallel geschaltet werden, was zu einer höheren Stromausbeute und zu einer höheren Be triebssicherheit im Falle des Ausfalls einer einzelnen Zelle führt. Die in Strings angeordneten Solarzellen sind üblicher weise im Bereich ihrer einander zugewandten Stirnseiten über einen elektrischen Leiter miteinander verbunden, der etwa Z-förmig von der Unterseite der einen Solarzelle zur Oberseite der anderen Solarzelle verläuft. Dabei erstrecken sich diese elektrischen Verbinder auf dem Weg des kürzesten Abstandes zwischen den beiden zu verbindenden Solarzellen, der etwa 2-4 mm beträgt.Such solar generators are known from practice. Kri stalline solar cells made of silicon also provide radiation Sunlight a voltage of around 0.5 V. To a higher one To achieve voltage, individual solar cells become solar modules summarized, the solar cells in series ge be switched. The surface facing the light faces a different polarity than that facing away from the light Surface of the solar cell. For electrical series connection two neighboring solar cells are connected via a ver Binder connected in such a way that the underside of a solar cell with the top of the other solar cell in electri connection. The solar cells to be connected in series len are side by side in solar generators or solar modules the arranged so that one is essentially straight directed row, a so-called string results. It will also several strings side by side in a solar module arranges in order to realize different dimensions. Each series connection can, for example, have as many solar cells include how to achieve a useful voltage of at for example 12 V are required. Inside a solar car duls or solar generators can be used instead of a single sun Lar cell also several solar cells can be connected in parallel, which leads to a higher current yield and a higher loading drive safety in the event of a single cell failure leads. The solar cells arranged in strings are more common transfer in the area of their mutually facing end faces an electrical conductor connected to each other, which is about Z-shaped from the bottom of one solar cell to the top the other solar cell runs. These extend electrical connector on the path of the shortest distance between the two solar cells to be connected, the approx Is 2-4 mm.

Bei kleineren Solarmodulen werden die einzelnen Solarzellen gelegentlich auch schindelartig in den Randbereichen überlap pend aufeinandergelegt und dort unmittelbar miteinander ver lötet. Schließlich sind noch Verbindungen von Solarzellen be kannt, bei denen der elektrische Anschluß der jeweils dem Licht zugewandten Oberfläche um die Kante herum zu der der Lichtquelle abgewandten Seite geführt ist. Die elektrische Verbindung wird dann von diesem nach unten geführten Kontakt der ersten Solarzelle zu der Unterseite der benachbarten So larzelle erstellt, wiederum im Bereich des kürzesten Abstan des zwischen den beiden benachbarten Solarzellen.In the case of smaller solar modules, the individual solar cells occasionally overlapping like shingles in the marginal areas pend placed on top of each other and ver there directly solder. Finally, there are connections of solar cells knows in which the electrical connection of each Light facing surface around the edge to that of the Light source facing side is guided. The electrical Connection is then made from this downward contact the first solar cell to the bottom of the neighboring sun Lar cell created, again in the area of the shortest distance between the two neighboring solar cells.

Die in Reihe geschalteten Solarzellen eines Strings werden bei den bekannten Solargeneratoren auf einen festen und stei fen Träger, im allgemeinen auf eine Glasplatte aufgebracht und dort befestigt. Diese Glasplatte dient im allgemeinen auch als Frontabdeckung und damit als Schutz gegen externe mechanische und Witterungseinflüsse. Außerdem wird die Trä gerplatte üblicherweise in einem steifen Rahmen gehalten, so daß sich insgesamt ein steifer Solargenerator ergibt. Die be kannten Solargeneratoren sind aufgrund dieser Bauweise rela tiv schwer, nicht flexibel und in ihren Anwendungsmöglichkei ten beschränkt.The solar cells of a string connected in series become in the known solar generators on a firm and steep fen carrier, generally applied to a glass plate and attached there. This glass plate serves in general also as a front cover and thus as protection against external mechanical and weather influences. In addition, the Trä gerplatte usually held in a rigid frame, so that there is an overall rigid solar generator. The be Known solar generators are rela due to this design tiv heavy, not flexible and in their application possibilities limited.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Solargenerator zu schaffen, der die Verwendung von Kunststoffen oder Metallen als Trägermaterialien erlaubt.It is therefore an object of the invention to provide a solar generator create the use of plastics or metals allowed as carrier materials.

Diese Aufgabe wird von einem Solargenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed by a solar generator with the characteristics of claim 1 solved.

Weil die in Richtung des Strings verlaufenden Verbinder über einen wesentlichen Teil ihrer Längserstreckung neben den Zel len liegen, können diese Verbinder zum einen bei einem flexi blen Trägermaterial in der Nähe der neutralen Faser des So largenerators angeordnet werden und unterliegen damit nur ge ringfügigen Zug- oder Druckbeanspruchungen bei Verbiegung des Trägermaterials. Zum anderen können die neben den Solarzellen liegenden Verbinder bezüglich ihrer Länge und in ihrem Wärme ausdehnungskoeffizienten so angepaßt werden, daß die Wärme dehnung des Trägermaterials kompensiert wird. Dabei ist vor teilhaft, wenn der neben den Zellen liegende Teil der Verbin der 0,5 bis 2,0 mal der Länge der Zellen in Richtung des Strings entspricht.Because the connectors running in the direction of the string over a substantial part of their longitudinal extension next to the cell len, these connectors can be used with a flexi blen carrier material near the neutral fiber of the So Largenerators are arranged and are therefore only subject to ge slight tensile or compressive stresses when the Backing material. On the other hand, they can be next to the solar cells lying connectors in terms of their length and in their heat Expansion coefficients are adjusted so that the heat expansion of the carrier material is compensated. Here is before partial if the part of the conn which is 0.5 to 2.0 times the length of the cells towards the Matches strings.

Elektrisch leitfähige Trägermaterialien können benutzt wer den, wenn zwischen den Verbindern und dem Träger eine elek trische Isolation, beispielsweise in Form einer Isolierfolie, vorgesehen ist. Eine einfache Fertigung eines erfindungsgemä ßen Solargenerators ergibt sich, wenn die plattenförmigen Zellen jeweils wenigstens ein Anschlußelement tragen, das auf einer Flachseite der Zelle angeordnet ist und das die Zelle zumindest an einer Randseite überragt. Dann können die Ver binder durch Löten oder Schweißen mit dem Anschlußelement kontaktiert werden. Einfache geometrische Verhältnisse erge ben sich, wenn die beiden Anschlußelemente einer Zelle mit unterschiedlicher elektrischer Polarität in etwa symmetrisch bezüglich der Mitte der Flachseite dieser Zelle angeordnet sind. Dabei ist außerdem vorteilhaft, wenn die Verbinder und die Anschlußelemente länglich sind und in einem stumpfen Win kel aneinander angrenzen.Electrically conductive carrier materials can be used who if there is an electrical connection between the connectors and the carrier trical insulation, for example in the form of an insulating film, is provided. A simple manufacture of an inventive ß solar generator results when the plate-shaped Cells each carry at least one connection element that is on a flat side of the cell is arranged and that the cell towered over at least on one edge. Then the Ver binder by soldering or welding with the connection element be contacted. Simple geometrical relationships ben when the two connection elements of a cell with different electrical polarity approximately symmetrical arranged with respect to the center of the flat side of this cell are. It is also advantageous if the connector and the connecting elements are elongated and in a blunt win adjoin each other.

Die Verbinder können sehr nahe an das Trägermaterial herange führt werden und gegebenenfalls in flexibler Weise an dem Trägermaterial befestigt werden, wenn die Anschlußelemente zumindest zum Teil als U-förmige Klammer ausgeführt sind, die die Zellen randseitig umgreifen und die an der dem Träger zu gewandten Seite eine Anschlußfahne tragen. Die Verbinder kön nen dann insbesondere zwischen den Anschlußelementen bandför mig und gerade gestaltet werden, was für eine einfache, fle xible und dennoch relativ kurze elektrische Verbindung von Vorteil ist.The connectors can get very close to the carrier material be carried out and, if necessary, in a flexible manner on the Carrier material are attached when the connection elements are at least partially designed as a U-shaped bracket that encompass the cells on the edge and those on the carrier wear a connection lug on the opposite side. The connectors can NEN then especially bandför between the connection elements mig and straight, what a simple, fle xible, yet relatively short electrical connection from Advantage is.

Besonders gute Möglichkeiten für die flexible Ausgestaltung der miteinander verbundenen Solarzellen eines St rings ergeben sich, wenn eine Anzahl von Zellen in einer Längsrichtung mit einem Mittenabstand A nebeneinander auf dem Träger angeordnet sind, wobei die Verbinder mit einer Länge L in Längsrichtung und die Anschlußelemente in einer Querrichtung dazu verlau fen. Gute Verhältnisse hinsichtlich der Beständigkeit bei Temperaturwechseln des Solargenerators ergeben sich, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient W_T des Trägers und der Wärmeaus dehnungskoeffizient W_V der Verbinder sich verhalten wie 0,5 W_T < W_V < 2,0 W_T.Particularly good options for the flexible configuration of the interconnected solar cells of a St ring arise if a number of cells are arranged next to one another on the carrier in a longitudinal direction with a center distance A, the connectors having a length L in the longitudinal direction and the connecting elements in one Open the cross direction. Good conditions with regard to the resistance to temperature changes of the solar generator result if the thermal expansion coefficient W _{T of} the carrier and the thermal expansion coefficient W _{V of} the connectors behave as 0.5 W _T <W _V <2.0 W _T.

Die Materialspannungen aufgrund von Temperaturschwankungen werden besonders gut kompensiert, wenn sich die Länge l der Verbinder zu dem Mittenabstand a der Zellen verhält wie der Wärmeausdehnungskoeffizient W_T des Trägers zu dem Wärmeaus dehnungskoeffizienten W_V der Verbinder.The material stresses due to temperature fluctuations are compensated particularly well if the length l of the connector to the center distance a of the cells is like the coefficient of thermal expansion W _{T of} the carrier to the thermal expansion coefficient W _{V of} the connector.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es zeigen: Exemplary embodiments of the present are shown in the drawing Invention shown. Show it:

Fig. 1 Zwei Solarzellen, die erfindungsgemäß in Reihe ge schaltet sind; Fig. 1 Two solar cells that are switched according to the invention in series;

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht; Fig. 2 shows the arrangement of Figure 1 in a side view.

Fig. 3 eine andere Verbindungsmöglichkeit für Solarzellen gemäß Fig. 1 mit um die Seitenkanten herumgeführten Kontaktelementen; Fig. 3 is another connection possibility for solar cells according to Figure 1 with guided around the side edges of contact elements.

Fig. 4 eine Reihenschaltung von 4 Solarzellen, wobei die Verbinder und die Anschlußelemente einstückig sind; sowie Fig. 4 is a series connection of solar cells 4, wherein the connector and the connecting elements are integral; such as

Fig. 5 eine Reihenschaltung von 6 Solarzellen zu einem So largenerator, die auf einer mit Leiterbahnen be druckten Folie angeordnet sind. Fig. 5 shows a series connection of 6 solar cells to a solar generator, which are arranged on a printed circuit with printed circuit boards.

Die Fig. 1 zeigt in einer Draufsicht auf ihre beleuchtete Seite zwei plattenförmige Solarzellen 1, die in einer gemein samen Ebene angeordnet sind und die sich mit jeweils einer langen Schmalseite 2 bzw. 3 gegenüberliegen. Die Solarzellen 1 tragen an ihrer sichtbaren, im Betrieb der Lichtquelle zu gewandten Oberfläche 4 jeweils ein parallel zu den langen Schmalseiten 2 bzw. 3 verlautendes Anschlußelement 5, das bei Verwendung von positiv vordotiertem Solarzellenmaterial im Betrieb negative Polarität aufweist. An der der Lichtquelle abgewandten, in der Fig. 1 nicht sichtbaren Oberfläche ist ein entsprechendes Anschlußelement 6 mit im Betrieb positiver Polarität vorgesehen. Die Solarzellen 1 weisen schließlich noch je zwei kurze Schmalseiten 1 auf, die von den Anschluße lementen 5 und 6 überragt werden. Fig. 1 shows a plan view of its illuminated side two plate-shaped solar cells 1 , which are arranged in a common plane and which are opposite each other with a long narrow side 2 and 3 . On their visible surface 4 facing the light source during operation, the solar cells 1 each have a connecting element 5 which is parallel to the long narrow sides 2 and 3 and which, when using positively predoped solar cell material, has negative polarity during operation. A corresponding connecting element 6 with a positive polarity during operation is provided on the surface facing away from the light source and not visible in FIG. 1. Finally, the solar cells 1 each have two short narrow sides 1 , which are surmounted by the connection elements 5 and 6 .

Zur elektrischen Reihenschaltung der beiden in Fig. 1 darge stellten Solarzellen dienen zwei Verbinder 8, die von dem An schlußelement 5 der einen Solarzelle 1 zu dem Anschlußelement 6 der anderen Solarzelle 1 verlaufen und mit diesen An schlußelementen elektrisch leitend verbunden, also beispiels weise verschweißt oder verlötet sind.For the electrical series connection of the two in Fig. 1 Darge presented solar cells serve two connectors 8 , which run from the connection element 5 of one solar cell 1 to the connection element 6 of the other solar cell 1 and connected to these connection elements in an electrically conductive manner, for example welded or are soldered.

In der Fig. 2 ist die Verschaltung der beiden Solarzellen 1 gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Es ist er sichtlich, daß die Anschlußelemente 5 auf der Oberfläche 4 der Solarzellen 1 angeordnet sind, während die Anschlußele mente 6 sich auf der gegenüberliegenden Oberfläche, hier mit 11 bezeichnet, befinden. Das Verbindungselement 8 verläuft im wesentlichen geradlinig von dem Anschlußelement 5 zu dem An schlußelement 6. Es kann aber auch zunächst horizontal in der Ebene der Anschlußelemente 6 verlaufen und dann auf Höhe des Anschlußelements 5 nach oben auf das Anschlußelement 5 zu ab gewinkelt sein.In FIG. 2, the connection of the two solar cells 1 according to FIGS. 1 in a side view. It is clear that the connecting elements 5 are arranged on the surface 4 of the solar cells 1 , while the connecting elements 6 are located on the opposite surface, here designated 11 . The connecting element 8 extends substantially rectilinearly from the connecting element 5 to the connecting element 6 . However, it can also initially run horizontally in the plane of the connection elements 6 and then be angled upwards at the height of the connection element 5 to the connection element 5 .

In der Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung dargestellt. Hier sind die Anschlußele mente 5 in dem Bereich, in dem sie die Solarzellen 1 über die kurzen Schmalseiten 7 überragen, nach unten hin abgewinkelt und U-förmig umgelegt. Diese nach Art von wrap around- Kontakten gestalteten Anschlußelemente 5 erlauben eine gerad linige Anordnung des Verbinders 8 zwischen dem Anschlußele ment 5 und seinem wrap around-Kontakt und dem benachbarten Anschlußelement 6 entgegengesetzte Polarität der nächsten So larzelle.In Fig. 3 another embodiment of the prior invention is shown. Here are the connecting elements 5 in the area in which they protrude the solar cells 1 over the short narrow sides 7 , angled downwards and folded in a U-shape. These designed in the manner of wrap around contacts 5 allow a straight line arrangement of the connector 8 between the element 5 and its wrap around contact element and the adjacent connector 6 opposite polarity of the next solar cell.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Er findung, bei der die Verbindung der einzelnen Solarzellen 1 über eine metallische Trägerstruktur erfolgt, die maschinell zu fertigen und zu handhaben ist. Fig. 4 shows an embodiment of the present invention, in which the connection of the individual solar cells 1 takes place via a metallic support structure that can be manufactured and handled by machine.

Im einzelnen werden ein positiver elektrischer Anschluß 20 und ein negativer elektrischer Anschluß 21 mit relativ großem Querschnitt vorgesehen, zwischen denen die Solarzellen 1 an geordnet sind. Ah den Anschlüssen 20 und 21 sind im wesentli chen U-förmige Segmente 22 bzw. 23 einstückig angeformt, die je zwei kurze Schenkel 25 rechtwinklig zu den Anschlüssen 20 und 21 sowie parallel zu den kurzen Schmalseiten 7 der Solar zellen 1 aufweisen. Zwischen den beiden Schenkeln 25 erstrec ken sich parallel zu den Anschlüssen 20 und 21 sowie parallel zu den langen Schmalseiten 2 bzw. 3 der Solarzellen 1 die einstückig mit den Schenkeln 25 verbundenen Anschlußelemente 5 bzw. 6. Die Anschlußelemente 5 bzw. 6 sind elektrisch lei tend mit den Solarzellen 1 verbunden, die den Anschlüssen 20 bzw. 21 unmittelbar benachbart sind. Zwischen diesen beiden Solarzellen 1 befinden sich zwei weitere Solarzellen, die mit den genannten Solarzellen elektrisch in Reihe geschaltet sind. Für die elektrische Reihenschaltung dieser Solarzellen sind ringförmig verlaufende, einstückige Verbinder 27 mit rechteckiger Gestalt vorgesehen, die jeweils mit ihren kurzen Seiten parallel zu den kurzen Schenkeln 25 ausgerichtet sind und mit ihren langen Seiten parallel zu den Anschlußelemente 5 bzw. 6 liegen. Die langen Seiten des ringförmigen Elements 27 bilden die Anschlußelemente der Solarzellen 1 und liegen elektrisch kontaktiert auf einander entgegengesetzten Seiten zweier benachbarter Solarzellen, so daß diese über die kurzen Schenkel und die Anschlußelemente dieser ringförmigen Elemen te 27 miteinander elektrisch verbunden sind. Eine einfache, automatisierbare Möglichkeit der Herstellung derartiger So largeneratoren ergibt sich, wenn die kurzen Schenkel 25 der U-förmigen Anschlußelemente und die kurzen Schenkel der ring förmigen Elemente 27 zunächst miteinander geradlinig verbun den sind. Eine solche Verbindungsstruktur läßt sich aus einem Blech in einfacher Weise durch Ausstanzen von rechteckigen Bereichen herstellen. Es ergibt sich dann eine leiterartige Struktur, die eine durchgehende, senkrecht zwischen den An schlüssen 20 und 21 angeordnete Verbindung sowie dazwischen liegenden, quer angeordneten Anschlußelementen 5 bzw. 6 um faßt. Diese Anschlußelemente 5 bzw. 6 können dann leicht aus einandergebogen werden, so daß die Solarzellen 1 zwischen die Anschlußelemente 5 und 6 eingeführt und dort elektrisch kon taktiert werden können. Sodann werden zur elektrischen Tren nung der Anschlußelemente positiver und negativer Polarität voneinander etwa quadratische Bereiche ausgestanzt, von denen einer exemplarisch mit 28 in der Fig. 4 bezeichnet ist. Auf diese Weise werden die einzelnen Verbindungselemente 27 von den Anschlüssen 20 und 21 und voneinander vereinzelt, so daß eine elektrische Reihenschaltung entsteht. Mehrere in Reihe geschaltete Solarzellen, die zusammen einen String bilden, können auch parallel geschaltet werden. Hierzu sind einfach entsprechende Anordnungen von Solarzellen nebeneinander zwi schen den Anschlüssen 20 und 21 anzuordnen. Ein hierfür vor gesehener, nur teilweise dargestellter kurzer Schenkel 29 ist an den Anschlüssen 20 bzw. 21 angedeutet.In particular, a positive electrical connection 20 and a negative electrical connection 21 are provided with a relatively large cross section, between which the solar cells 1 are arranged. Ah the connections 20 and 21 are integrally molded in wesentli Chen U-shaped segments 22 and 23, each having two short legs 25 perpendicular to the connections 20 and 21 and parallel to the short narrow sides 7 of the solar cells 1 . Between the two legs 25 erstrec ken parallel to the connections 20 and 21 and parallel to the long narrow sides 2 and 3 of the solar cells 1, the connecting elements 5 and 6 connected in one piece to the legs 25 . The connection elements 5 and 6 are electrically connected to the solar cells 1 , which are directly adjacent to the connections 20 and 21, respectively. Between these two solar cells 1 there are two further solar cells which are electrically connected in series with the solar cells mentioned. For the electrical series connection of these solar cells, annular, one-piece connectors 27 with a rectangular shape are provided, each of which is aligned with its short sides parallel to the short legs 25 and with its long sides parallel to the connection elements 5 and 6, respectively. The long sides of the annular element 27 form the connection elements of the solar cells 1 and are electrically contacted on opposite sides of two adjacent solar cells, so that these te 27 are electrically connected to each other via the short legs and the connection elements of these annular elements. A simple, automatable way of producing such solar generators results when the short legs 25 of the U-shaped connecting elements and the short legs of the ring-shaped elements 27 are first connected to one another in a straight line. Such a connection structure can be produced from sheet metal in a simple manner by punching out rectangular areas. It then results in a ladder-like structure which summarizes a continuous, vertically between the connections 20 and 21 arranged connection and intermediate, transversely arranged connection elements 5 and 6 . These connection elements 5 and 6 can then be easily bent from each other, so that the solar cells 1 between the connection elements 5 and 6 are inserted and can be electrically con tacted there. Then approximately square areas are punched out of each other for the electrical separation of the connecting elements of positive and negative polarity, one of which is exemplarily designated 28 in FIG. 4. In this way, the individual connecting elements 27 are separated from the connections 20 and 21 and from one another, so that an electrical series connection is produced. Several solar cells connected in series, which together form a string, can also be connected in parallel. For this purpose, corresponding arrangements of solar cells are simply to be arranged side by side between the connections 20 and 21 . A short leg 29 seen before, only partially shown, is indicated at the connections 20 and 21 .

In der Fig. 5 ist schließlich ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei dem sechs Solarzellen 1 in Reihe geschaltet sind, wobei das Trägermaterial eine flexible Folie 30 ist und elektrische Verbindungen 31 auf die Folie aufgedruckt sind.In FIG. 5, an embodiment of the present invention is finally shown, are connected in which six solar cells 1 in series, wherein the carrier material is a flexible film 30, and electrical connections are printed on the sheet 31.

Die einzelnen Solarzellen 1 sind mit den Anschlußelementen 5 und 6 auf sich gegenüberliegenden Seiten versehen, wie es be reits in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Die jeweils parallel zu den kurzen Schmalseiten 7 der Solarzellen 1 ver laufenden Verbindungselemente 31 sind als elektrische Leiter bahnen in Dickschichttechnik auf die Trägerfolie 30 aufge druckt. Hierzu kommt beispielsweise eine elektrisch leitende, druckfähige Paste in Betracht, die lötbar oder schweißbar ist. Die Verbinder 31 sind in einer gerade Linie angeordnet, jeweils unterbrochen an den Punkten, an denen die Anschluße lemente 5 bzw. 6 mit den Verbindern 31 elektrisch kontaktiert sind. Die Verbindung des jeweils oben angeordneten Anschluße lements 5 einer Solarzelle 1 mit dem in der Ebene darunter liegenden Verbinder 31, der auf die Folie 30 aufgedruckt ist, wird dadurch erleichtert, daß das Anschlußelement 5 bis auf die Ebene der Folie 30 hinab abgewinkelt ist und deshalb im Bereich der kurzen Schmalseite 7 eine Stufe bildet.The individual solar cells 1 are provided with the connecting elements 5 and 6 on opposite sides, as is already shown in FIGS . 1 to 3. The ver parallel to the short sides 7 of the solar cells 1 ver connecting elements 31 are printed as electrical conductors in thick-film technology on the carrier film 30 printed. For example, an electrically conductive, printable paste that can be soldered or welded comes into consideration. The connectors 31 are arranged in a straight line, each interrupted at the points at which the terminal elements 5 and 6 are electrically contacted with the connectors 31 . The connection of the connection elements arranged at the top 5 of a solar cell 1 with the connector 31 lying in the plane below, which is printed on the film 30 , is facilitated in that the connection element 5 is angled down to the level of the film 30 and therefore forms a step in the area of the short narrow side 7 .

Die elektrischen Abgriffe des Solargenerators gemäß Fig. 5 sind in der Fig. 5 nicht dargestellt, sie werden jedoch in naheliegender Weise an den jeweiligen Enden der Verbindungse lemente 31 angeordnet. Um die Anordnung gemäß Fig. 5 gegen Beschädigungen und Umwelteinflüsse zu schützen, ist vorgese hen, die gesamte Anordnung in eine für den interessierenden Teil des optischen Spektrums durchlässige Siegelfolie einzu siegeln, was zu einer hermetischen Abdichtung des Solargene rators führt. Der abgebildete Solargenerator kann dann auf grund seiner Flexibilität auf Oberfläche beispielsweise von Wohnmobilen oder Segelbooten aufgeklebt werden.The electrical taps of the solar generator according to FIG. 5 are not shown in FIG. 5, but they are arranged in an obvious manner at the respective ends of the connecting elements 31 . In order to protect the arrangement according to FIG. 5 against damage and environmental influences, it is intended to seal the entire arrangement in a sealing film which is permeable to the part of the optical spectrum of interest, which leads to a hermetic seal of the solar generator. Due to its flexibility, the solar generator shown can then be glued to the surface of, for example, mobile homes or sailing boats.

Die mechanische Belastung der erfindungsgemäßen Solargenera toren bei einer Abwinkelung der einzelnen Solarzellen 1 ge geneinander wird dadurch gering gehalten, daß die Verbinder 8 zwischen den Anschlußelementen 5 und 6 seitlich neben den So larzellen liegen und über ihre relativ große freie Länge eine gute Flexibilität aufweisen.The mechanical load of the solar generators according to the invention when the individual solar cells 1 are bent relative to one another is kept low in that the connectors 8 between the connection elements 5 and 6 lie laterally next to the solar cells and have good flexibility over their relatively large free length.

Die Belastung durch thermische Einflüsse, nämlich durch un terschiedliche Wärmedehnung der verschiedenen verwendeten Ma terialien, kann in folgender Weise nahezu vollständig kompen siert werden. In der Fig. 1 sind die geometrischen Mittel punkte der einzelnen Solarzellen 1 mit M bezeichnet. Etwa im Bereich der Mittelpunkte M sind die Solarzellen 1 mit dem darunterliegenden Trägermaterial verklebt. Die Mittelpunkte M weisen einen linearen Abstand a in Richtung des Strings von einander auf. Die außerhalb der Solarzellen 1 angeordneten Verbinder 8 verlaufen parallel zu der Richtung des kürzesten Abstandes a, also in Stringrichtung, und haben die Länge l. Die Länge l kann beispielsweise 90% des Mittenabstandes a betragen. Wenn nun ein Trägermaterial gewählt wird, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten W_T aufweist, so entfernen sich die Mittelpunkte M bei Erwärmung des Trägermaterials um a·ΔT·W_T voneinander weg. Wenn keine thermischen Spannungen im Bereich der Verbinder 8 bzw. der Anschlußelemente 5 bzw. 6 auftreten sollen, so muß die thermische Dehnung der Anschlu ßelemente 8 diese Wärmedehnung zwischen den Mittenabständen M auffangen. Hierzu kann vorausgesetzt werden, daß beispiels weise bei einem metallischen Träger oder einem Kunststoffträ ger die Wärmedehnung des Solarzellenmaterials (kristallines Silicium) gering ist. Die Wärmedehnung W_V des Verbinders 8 muß dazu größer sein als die Wärmedehnung W_T des Trägermate rials, wenn der Verbinder 8 kürzer ist als der Mittenabstand a. Wenn der Mittenabstand a kleiner ist als die parallel zu a gemessene Länge l des Verbinders 8, dann wird die Wärmedeh nung W_V des Verbinders 8 kleiner gewählt als die Wärmedehnung W_T des Trägermaterials. Eine nahezu vollständige Kompensation ergibt sich, wenn die Beziehung l·W_V = a·W_T gilt.The stress caused by thermal influences, namely by different thermal expansion of the various materials used, can be almost completely compensated in the following way. In Fig. 1, the geometric center points of the individual solar cells 1 are denoted by M. Approximately in the area of the center points M, the solar cells 1 are glued to the underlying carrier material. The center points M have a linear distance a in the direction of the string from one another. The connectors 8 arranged outside the solar cells 1 run parallel to the direction of the shortest distance a, that is to say in the string direction, and have the length l. The length l can be, for example, 90% of the center distance a. If a carrier material is selected which has a coefficient of thermal expansion W _T , the center points M move away from each other when the carrier material is heated by a · ΔT · W _T. If no thermal stresses are to occur in the area of the connector 8 or the connecting elements 5 or 6 , the thermal expansion of the connecting elements 8 must absorb this thermal expansion between the center distances M. For this purpose, it can be assumed that, for example, the thermal expansion of the solar cell material (crystalline silicon) is low in the case of a metallic carrier or a plastic carrier. The thermal expansion W _{V of} the connector 8 must be greater than the thermal expansion W _{T of} the carrier material if the connector 8 is shorter than the center distance a. If the center distance a is smaller than the length l of the connector 8 measured parallel to a, then the thermal expansion W _{V of} the connector 8 is chosen to be smaller than the thermal expansion W _{T of} the carrier material. Almost complete compensation results if the relationship l · W _V = a · W _T applies.

Claims

1. Solar generator with a carrier, with a number of plate-shaped cells ( 1 ) and with electrically conductive connectors ( 8 ) which connect the cells ( 1 ) to one another in an electrical series circuit, with at least a part of the cells ( 1 ) as each is arranged essentially ge straight line string, characterized in that the duri fenden in the direction of the string connector ( 8 ) over a substantial part of their longitudinal extent next to the cells ( 1 ).

2. Solar generator according to claim 1, characterized in that the part of the connector ( 8 ) lying next to the cells ( 1 ) corresponds to 0.5 to 2.0 times the length of the cells ( 1 ) in the direction of the string.

3. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical insulation, for example an insulating film, is provided between the connectors ( 8 ) and the carrier.

4. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that the plate-shaped cells ( 1 ) each carry at least one connection element ( 5 , 6 ) which is arranged on a flat side ( 2 , 3 ) of the cell ( 1 ) and that the cell protrudes at least on one edge.

5. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that each cell ( 1 ) on the opposite flat sides ( 2 , 3 ) each carries a connecting element ( 5 , 6 ).

6. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that the two connection elements ( 5 , 6 ) of a cell ( 1 ) with different electrical polarity approximately symmetrical with respect to the center (M) of the flat side ( 2 , 3 ) of this cell ( 1 ) are arranged.

7. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that the connector ( 8 ) and the connection elements ( 5 , 6 ) are elongated and adjoin each other at an obtuse angle.

8. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that the connection elements are at least partially designed as a U-shaped bracket ( 22 , 23 ) which encompass the cells ( 1 ) at the edge and which on the side facing the carrier has a connection lug carry.

9. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that the connectors ( 8 ) between the connecting elements ( 5 , 6 ) are band-shaped and straight.

10. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that a number of cells ( 1 ) in a longitudinal direction with a center distance a are arranged next to each other on the carrier, the connector ( 8 ) with a length l in the longitudinal direction and the connections elements ( 5 , 6 ) extend in a transverse direction.

11. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal expansion coefficient W _{t of} the carrier ( 4 ) and the thermal expansion coefficient W _{v of} the connector ( 8 ) behave as 0.5 W _t <W _v <2.0 W. _t .

12. Solar generator according to one of the preceding claims, characterized in that the length l of the connector ( 8 ) to the center distance a of the cells ( 1 ) behaves like the coefficient of thermal expansion W _{t of} the carrier ( 4 ) to the coefficient of thermal expansion W _{v of} the connector ( 8 ).