[发明专利]太阳能电池串、用于将太阳能电池连接成太阳能电池串的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池串、用于将太阳能电池连接成太阳能电池串的方法和装置。本发明特别适合用于连接所谓的背侧太阳能电池，背侧太阳能电池的特征在于，接触区——也就是p型掺杂区域和n型掺杂区域——位于太阳能电池的相同一侧上。

背景技术

图1示出根据现有技术的、可依照类属对比的太阳能电池串。针对已知的太阳能电池串的连接系统的结构和构造方案的细节可由图2获悉，图2涉及的是由背侧太阳能电池组成的串。为了对太阳能电池进行电连接，应用通过弯曲变形来实现的铜带。在太阳能电池的背侧上布置有沿x-方向延伸的绝缘带4，绝缘带4具有开口5，其中，开口露置出n型掺杂的接触区10。该区10对于专业人士也常以英文术语“n-Pad(n-焊盘)”出现。接触元件3构造为弯曲部件并且具有弯曲边沿，弯曲边沿通过横向于x-方向走向的平行的线11来标示。已知的接触元件是相对较为细窄的；接触元件3的最大宽度通过开口直径d来限制；这样细窄的接触元件由于相对较高的欧姆电阻而导致了不希望的功率损耗。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出开头所提及类型的太阳能电池串，该太阳能电池串能够在能量上更有效率地运行。特别是太阳能电池的连接部应当以很小的欧姆损耗见长。由一个或多个这样的太阳能电池串构造的太阳能模块的效率应当得到优化。

根据本发明，该目的凭借具备权利要求1特征的太阳能电池串来实现。多个沿纵向排列的太阳能电池优选分别通过由金属带(例如由铜)形成的接触元件进行电连接。这样的接触元件分别将两个相邻的太阳能电池彼此连接。至少对于具有n极的接触区域或者说对于n型掺杂区而言，太阳能电池设有绝缘材料，绝缘材料分别具有至少一个开口，接触元件通过开口与太阳能电池接触。绝缘材料可以是沿纵向延伸的带。为了绝缘，例如可以应用优选在一侧进行粘接的绝缘带，该绝缘带例如由不能导电或仅导电能力很弱的塑料材料构成。这样的粘接带可以通过按压到太阳能电池表面上而简便地固定到太阳能电池上。但不言而喻地，也可以考虑用来将绝缘带安设到太阳能电池上的其他可行性方案。例如也可以考虑将阻焊漆层作为绝缘材料，该阻焊漆层借助丝网印刷来安设到太阳能电池上。因而，替代例如一个或多个绝缘带，太阳能电池可以设有由阻焊漆层构成的大致相同地设定尺寸的条带。但绝缘材料也可以通过其他涂覆方法或以其他方式安设到太阳能电池上。当太阳能电池具有多行n极时，则太阳能电池可以优选设有相应数目的安设于其上的绝缘带。通过为了在接触元件与太阳能电池之间产生接触而使接触部具有容纳在至少一个开口中的凹陷部的方式，获得多个优点。有赖于设有凹陷部的接触元件，可以应用较宽的接触元件，由此，传输功率由于减小的欧姆损耗而可以得到显著提高。于是，由这样的太阳能电池串构造的太阳能模块的效率可以得到改善。视凹陷部的构造方案而定地，最终可以实现接触元件与太阳能电池之间改善的接触。

当接触元件例如是金属带时，可为有利的是：凹陷部是优选通过深冲过程或压铸过程而在金属带中实现的钵形凹陷部。这样的钵形凹陷部可被简便地制成。

为了实现至太阳能电池表面的有利的接触面，凹陷部可以具有平坦的钵底部。

开口和/或配属于该开口的凹陷部可以在俯视图中呈圆形来构造。例如给圆孔的开口特别优选地配属有大致互补的圆形凹陷部。但不言而喻地，也可以考虑其他开口形状和凹陷部形状。开口例如可以呈椭圆形地构造。但也可以考虑多边形的开口形状和凹陷部形状。特别有利的是：开口和凹陷部相同类型地成型，其中，一般来讲，凹陷部应当小于开口。只要凹陷部配得进开口中，甚至也可以考虑不同类型的造型。

当接触元件关于俯视图分别在所有侧搭接至少一个开口时，也就是当相应的接触元件在俯视图中比开口更宽时，获得了在能量上尤其更有效率的太阳能电池串。

当接触元件的宽度分别比如至少一个开口的直径宽至少25％，优选宽至少50％以及特别优选宽大约100％时，该布置方案可以得到进一步优化。对于确定的应用领域，太阳能电池串的太阳能电池甚至可以配设有还要更宽的接触元件。

为了机械上稳定的连接，相应的接触元件可以分别在凹陷部的区域内具有至少一个平面部段，该平面部段置于绝缘材料上。凹陷部相对于所提及的平面部段抬高。由此，凹陷部的深度相当于绝缘材料的厚度。但在理论上也可以设想的是：设置有更深的凹陷部(凹陷部的深度大于绝缘材料的厚度)，由此，获得了在太阳能电池表面与绝缘材料的平面部段之间的间距或者说间隙。