DE9408105U1

DE9408105U1 - Photovoltaic solar generator

Info

Publication number: DE9408105U1
Application number: DE9408105U
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Aerospace AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2004-05-18

Description

Deutsche Aerospace AG VE2E/PT/Sl/krDeutsche Aerospace AG VE2E/PT/Sl/kr

HH 94/06 81663 MünchenHH 94/06 81663 Munich

"Photovoltaischer Solargenerator""Photovoltaic solar generator"

Die Neuerung betrifft einen photovoltaischen Solargenerator, dessen mit Vorderseiten- und Rückseitenkontakten ausgerüsteten Solarzellen zu einem String zusammengefaßt sind, wobei mehrere Strings vorzugsweise zwischen einem Träger und einer Abdeckung in Schmelzkleberfolien eingebettet sind, und wobei räumlich zwisehen den elektrisch leitend zu verbindenden Kontakten der Solarzellen Zwischenverbinder angeordnet sind.The innovation relates to a photovoltaic solar generator whose solar cells equipped with front and rear contacts are combined to form a string, wherein several strings are preferably embedded in hot-melt adhesive films between a carrier and a cover, and wherein intermediate connectors are arranged spatially between the contacts of the solar cells that are to be connected in an electrically conductive manner.

Ein Solargenerator, bei dem die Solarzellen in überlappender Form angeordnet sind, ist in der DE 40 30 15 713 Al beschrieben. Durch die verwendeten Zwischenverbinder soll ein Bruch der Solarzellen nach Herstellung des Solargenerators aufgrund von Temperaturwechsel-Kräften vermieden werden, insbesondere im Bereich der Kontaktverbindungen. Infolge der besonderen Formgebung der Zwischenverbinder, die zwischen dem Lötbzw. Schweißkontaktanschlüssen mechanisch elastische Verbindungsstege z. B. in Form von Ausgleichsbögen aufweisen, werden die Temperaturwechselkräfte sehr gut aufgenommen, so daß Zug- oder Druckkräfte nicht in den Kristallbereich der Solarzellen eingeleitet werden können.A solar generator in which the solar cells are arranged in an overlapping manner is described in DE 40 30 15 713 A1. The intermediate connectors used are intended to prevent the solar cells from breaking after the solar generator has been manufactured due to thermal cycling forces, particularly in the area of the contact connections. Due to the special shape of the intermediate connectors, which have mechanically elastic connecting webs, e.g. in the form of compensation arches, between the soldered or welded contact connections, the thermal cycling forces are absorbed very well, so that tensile or compressive forces cannot be introduced into the crystal area of the solar cells.

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- 2 - HH 94/06- 2 - HH94/06

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem photovoltaischen Solargenerator der eingangs genannten Art einen Teil der verwendeten Halbleiterfläche, insbesondere von Siliziumhalbleiterfläche einzusparen.The innovation is based on the task of saving part of the semiconductor surface used, in particular silicon semiconductor surface, in a photovoltaic solar generator of the type mentioned above.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorder- und Rückseiten von in Serie geschalteten Solarzellen jedes Strings derart parallel zueinander angeordnet sind, daß ihre unmittelbar benachbarten Stirnflächen bündig übereinander liegen, und daß die Vorderseiten- und Rückseitenkontakte von in Serie geschalteten Solarzellen durch ebenflächige und parallel zu den Vorder- und Rückseiten der Solarzellen liegende Zwischenverbinder miteinander verbunden sind.The task is solved according to the innovation in that the front and back sides of solar cells connected in series of each string are arranged parallel to each other in such a way that their immediately adjacent end faces lie flush on top of each other, and that the front and back contacts of solar cells connected in series are connected to each other by flat intermediate connectors lying parallel to the front and back sides of the solar cells.

Ein wesentlicher Vorteil der Neuerung liegt darin, daß der Solargenerator infolge des vorgesehenen Nullabstandes der Solarzellen voneinander eine gegenüber den herkömmlichen Solargeneratoren verbesserte Packungsdichte der Solarzellen aufweist. Von Vorteil ist auch, daß der neuerungsgemäße Solargenerator mit Standard-Solarzellen und Standardverbindern realisierbar ist.A key advantage of the innovation is that the solar generator has an improved packing density of solar cells compared to conventional solar generators due to the zero spacing between the solar cells. Another advantage is that the solar generator according to the innovation can be implemented with standard solar cells and standard connectors.

Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben,Embodiments of the innovation are described in subclaims 2 to 5,

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Neuerung in nicht maßstabsgerechter Form dargestellt und zwar zeigt:The drawing shows an example of implementation of the innovation in a non-scale form and shows:

Fig. 1 die Verbindung von zwei Solarzellen eines photovoltaischen Solargenerators in Draufsicht undFig. 1 the connection of two solar cells of a photovoltaic solar generator in plan view and

Fig. 2 die Solarzellenanordnung aus Fig. 1 in Seitenansicht .Fig. 2 shows the solar cell arrangement from Fig. 1 in side view.

- 3 - HH 94/06- 3 - HH94/06

Die beiden Solarzellen 1 und 2 weisen jeweils einen ganzflächigen Rückseitenkontakt 3 und einen Vorderseitenkontakt mit dem Kontaktbereich 4 auf. Diese Vorder- und Rückseiten der in Serie geschalteten Solarzellen sind derart parallel zueinander angeordnet, daß ihre unmittelbar benachbarten Stirnflächen 5 und 6 bündig übereinander liegen. Die Serienschaltung erfolgt mittels eines ebenflächigen Zwischenverbinders 7, der parallel zu den Vorder- und Rückseiten der Solarzellen 1, 2 liegt, sich von dem Kontaktbalken 4 des Vorderseitenkontaktes der Solarzelle 1 bis über den ganzflächigen Rückseitenkontakt 3 der Solarzelle 2 erstreckt und vorzugsweise durch Lötverbindungen 8 mit den Kontakten elektrisch leitend verbunden ist. Die Verbindung des Zwischenverbinders 7, der beispielsweise 0,1 mm dick sein und vorzugsweise aus Kupfer, verzinktes Kupfer, Molybdän, Nickel, Silber oder deren Legierungen bestehen kann, mit den Vorderseiten- und Rückseitenkontakten kann auch mittels Ultraschallschweißverfahren anstelle durch Löten hergestellt werden. The two solar cells 1 and 2 each have a full-surface rear contact 3 and a front contact with the contact area 4. These front and back sides of the solar cells connected in series are arranged parallel to one another in such a way that their immediately adjacent end faces 5 and 6 lie flush one above the other. The series connection is carried out by means of a flat intermediate connector 7, which lies parallel to the front and back sides of the solar cells 1, 2 , extends from the contact bar 4 of the front contact of the solar cell 1 to over the full-surface rear contact 3 of the solar cell 2 and is preferably electrically connected to the contacts by solder connections 8. The connection of the intermediate connector 7, which can be 0.1 mm thick, for example, and preferably consist of copper, galvanized copper, molybdenum, nickel, silver or their alloys, to the front and back contacts can also be made by means of ultrasonic welding processes instead of soldering.

Die in der Zeichnung dargestellte elektrische Verbindung von zwei Solarzellen 1 und 2 mittels des Zwischenverbinders 7 gilt für alle in Serie geschalteten Solarzellen eines beispielsweise mehrere Strings aufweisenden Solargenerators. In der Praxis ist eine Einbettung der Strings vorzugsweise zwischen einem Träger- und einer Abdeckung beispielsweise in Schmelzkleberfolien erforderlich, die zeichnerisch nicht dargestellt ist.The electrical connection of two solar cells 1 and 2 shown in the drawing using the intermediate connector 7 applies to all solar cells connected in series of a solar generator, for example, which has several strings. In practice, the strings must be embedded preferably between a carrier and a cover, for example in hot melt adhesive films, which is not shown in the drawing.

• t•t

- 4 - HH 94/06- 4 - HH94/06

List of reference symbols

1, 2 Solarzellen1, 2 solar cells

3 Rückseitenkontakt3 Rear contact

4 Kontaktbereich des Vorderseitenkontaktes4 Contact area of the front contact

5 Stirnfläche von 15 Frontal area of 1

6 Stirnfläche von 26 Frontal area of 2

7 Zwischenverbinder7 Intermediate connectors

8 Lötverbindungen8 solder connections

Claims

- 5 - HH 94/06 Protection claims

1.) Photovoltaic solar generator, whose solar cells equipped with front and rear contacts are combined to form a string, wherein several strings are preferably embedded in hot-melt adhesive films between a carrier and a cover, and wherein intermediate connectors are arranged spatially between the contacts of the solar cells that are to be electrically connected, characterized in that the front and rear sides (3 and 4, respectively) of solar cells (1, 2) connected in series of each string are arranged parallel to one another in such a way that their immediately adjacent end faces (5, 6) lie flush one above the other, and that the front and rear contacts (3 and 4, respectively) of solar cells (1, 2) connected in series are connected to one another by flat intermediate connectors (7) lying parallel to the front and rear sides of the solar cells (1, 2).

2.) Solar generator according to claim 1, characterized in that the intermediate connectors (7) extend over the entire length of the contact areas (3, 4).

3.) Solar generator according to claim 1, characterized in that the intermediate connectors (7) extend over part of the length of the contact areas (3, 4).

4.) Solar generator according to claim 1, 2 or 3, characterized by electrical connections made by means of ultrasonic welding processes between the intermediate connectors (7) and the front and rear contacts (3, 4).

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5.) Solar generator according to claim 1, 2 or 3, characterized
characterized in that the electrical connections between the intermediate connectors (7) and the front and rear contacts (3, 4) are made by soldering.