DE4030713A1 - Photovoltaischer solargenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen photovoltaischen Solargene­ rator, dessen Solarzellen an den Längskanten Kontaktan­ schlüsse aufweisen und in überlappender Form zu einem Schindelstring zusammengefaßt sind, wobei mehrere Schindel­ strings vorzugsweise zwischen einem Träger und einer Ab­ deckung in Schmelzkleberfolien eingebettet sind.

Photovoltaische Solargeneratoren, deren Solarzellen in Schindeltechnik angeordnet sind, gelten in der Fachwelt als allgemein bekannt. Die Schindelstrings liegen beispiels­ weise in Schmelzkleberfolien eingebettet zwischen einem Träger aus beispielsweise Glas oder Metall, vorzugsweise Aluminium, und einer Abdeckung, insbesondere aus Glas.

Die Herstellung derartiger Solargeneratoren kann beispiels­ weise dadurch erfolgen, daß die Schindelstrings durch Auf­ einanderlegen der die Kontaktanschlüsse enthaltenden Längs­ kanten der Solarzellen und durch anschließendes Kleben oder Löten der Kontaktanschlüsse jeweils der benachbarten Solar­ zellen hergestellt werden. Bei den Kontakten kann es sich um im Siebdruckverfahren aufgebrachte oder um in Vakuumtechnik aufgedampfte Mehrschicht-Metallkontakte handeln, die einen Anschlußbalken oder Anschlußbereiche an einer Längskante der Solarzelle aufweisen. Anschließend werden die Schindel­ strings untereinander verschaltet, mit elektrischen An­ schlüssen versehen und in den Schmelzkleberfolien eingebet­ tet. Der mit einer Abdeckung und einem Träger versehene Generatorverbund wird abschließend in einem Vakuum-Verbund­ prozeß zu dem photovoltaischen Solargenerator laminiert. Es hat sich bei den beschriebenen Solargeneratoren herausge­ stellt, daß im Bereich der Kontaktverbindungen durch Tempe­ raturwechsel-Kräfte im Generatormodul nachteiligerweise Zel­ lenbrüche aufgetreten sind, insbesondere bei einer Rücksei­ tenabdeckung aus Aluminium.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen So­ largenerator der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Bruch der Solarzellen nach Herstellung des Solar­ generators aufgrund von Temperaturwechsel-Kräften vermieden wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß räum­ lich zwischen den elektrisch leitend zu verbindenen Kontakt­ anschlußbalken oder Kontaktinsel der Solarzellen Zwischenverbinder angeordnet sind.

Durch den erfindungsgemäßen Zwischenverbinder werden infolge der besonderen Formgebung der elastischen Verbindungsstege die Temperaturwechselkräfte sehr gut aufgenommen, so daß Zug- oder Druckkräfte nicht in den Kristrallbereich der So­ larzelle eingeleitet werden können.

Die durch die Schindeltechnik erzielbare optimale Flächen­ ausnutzung im Generator infolge des Wegfalls von Zwischen­ räumen zwischen den Zellen, sowie die Überdeckung von Kon­ taktflächen durch aktive Zellenflächen bleibt vorteilhaf­ terweise voll erhalten.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Er­ findung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Zwischenverbinder in Draufsicht,

Fig. 2 die Anordnung des Zwischenverbinders gemäß Fig. 1 zwischen den Kontaktanschlüssen der geschindelten Solarzellen in der Seitenansicht, und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Strings mit drei Solar­ zellen in Drauf- und Seitenansicht.

In Fig. 1 weist ein 0,1 mm flach ausgeführter Verbinder 1 praktisch eine rechteckige Form auf, wobei an den gegenüber­ liegenden Längsseiten Löt- bzw. Schweißanschlüsse 4, 6 an­ geordnet sind. Zwischen diesen beiden Anschluß-Seiten 4, 6 befindet sich ein elastisch ausgebildeter Bereich 8, der die elastische Verformung in Längsrichtung übernimmt. Der zwischen den Anschlüssen 4, 4 und 6, 6 in Querrichtung liegende Bereich 9 kann eine elastische Verformung in Querrichtung übernehmen. Der beschriebene Zwischenverbinder ist in Fig. 2 als Einzelverbinder mit hoher Redundanz zwi­ schen dem Vorderseitenkontaktanschluß 2 der Solarzelle 11 und dem Rückseitenkontaktanschluß 3 der Solarzelle 10 me­ chanisch und elektrisch über die Schweiß- bzw. Lötverbindun­ gen 5, 7 verbunden.

Die Zwischenverbinder 1 können vorzugsweise aus Kupfer, Molybdän, Nickel, Silber oder deren Legierungen bestehen, wobei die Materialdicke den zu verschaltenden Solarzellen anzupassen ist. Je nach Material und Anforderung können die Zwischenverbinder 1 gestanzt, geätzt oder auch in Galvanoformtechnik hergestellt werden.

Die in Fig. 1 dargestellten Öffnungen 12 können zur Posi­ tionierung der Zwischenverbinder 1 bei der Herstellung des Strings 13 in Fig. 3 dienen.

Claims (7)

1. Photovoltaischer Solargenerator, dessen Solarzellen (10, 11) an den Längskanten Kontaktanschlüsse (2, 3) aufweisen und in überlappender Form zu einem Schindelstring (13) zusam­ mengefaßt sind, wobei mehrere Schindelstrings vorzugsweise zwischen einem Träger und einer Abdeckung in Schmelzkleber­ folien eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß räum­ lich zwischen den elektrisch leitend zu verbindenden Kon­ taktanschlußbalken oder Kontaktinseln (2, 3) der Solarzellen (10, 11) Zwischenverbinder (1) angeordnet sind.

2. Photovoltaischer Solargenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenverbinder (1) rechteckförmig ausgebildet sind und an zwei gegenüberliegenden Längsseiten ein oder mehrere Löt- bzw. Schweißkontaktanschlüsse (4, 6) aufweisen.

3. Photovoltaischer Solargenerator nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Löt- bzw. Schweiß­ kontaktanschlüssen (4, 6) der Zwischenverbinder (1) mecha­ nisch elastische Verbindungsstege (8, 9) z. B. in Form von Ausgleichbögen angeordnet sind.

4. Photovoltaischer Solargenerator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenverbinder (1) an die Kontaktanschlüsse (2, 3) der Solarzellen (10, 11) geklebt, gelötet oder geschweißt sind.

5. Photovoltaischer Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Zwischenverbinder (1) aus Kupfer, Molybdän, Nickel, Silber oder deren Legierungen.

6. Photovoltaischer Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch gestanzte, geätzte oder in Galvanoformtechnik hergestellte Zwischenverbinder (1).

7. Photovoltaischer Solargenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Träger aus Glas, Ver­ bundwerkstoffen, Aluminium oder Edelstahl.