DE4030713A1

DE4030713A1 - Photoelectric solar generator - has flexible intermediate connecting plate designed to prevent solar cell fracture due to temp. change stresses

Info

Publication number: DE4030713A1
Application number: DE4030713A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Floedl
Original assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1992-04-02

Abstract

The solar cells (10, 11) are arranged in an overlapping shingle pattern with their interconnecting contacts (2, 3) positioned on the longitudinal edges. An intermediate contactor plate (1), consisting of two contacts (4, 6) separated by a elastic area of conductive material (8), is permanently attached via solder points (5, 7) between the overlapping solar cells (10, 11). ADVANTAGE - Elastic intermediate connecting plate allows movement of individual solar cells during temperature changes. Longevity of solar generator significantly increased, material and manufacture of intermediate conencting plate can be selected according to solar cell construction.

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.The invention relates to a photovoltaic solar genes rator, whose solar cells contact at the longitudinal edges have conclusions and overlap to one Shingle string are combined, with multiple shingles strings preferably between a carrier and an ab cover are embedded in hot-melt adhesive films.

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. Photovoltaic solar generators, whose solar cells in Shingle technology are arranged in the professional world as generally known. The shingle strings are, for example embedded in a hot melt adhesive film between one Carriers made of, for example, glass or metal, preferably Aluminum, and a cover, especially of glass.

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.The production of such solar generators can for example wise done in that the shingle strings by On the longitudinal axis containing the contact connections lie one above the other edges of the solar cells and by subsequent gluing or Solder the contact connections of the neighboring solar cells are manufactured. The contacts can be applied by screen printing or in vacuum technology evaporated multi-layer metal contacts act, the one Connection bars or connection areas on one longitudinal edge of the solar cell. Then the shingle strings interconnected, with electrical connection provided conclusions and embedded in the hot melt adhesive films tet. The one with a cover and a support The generator network is finally created in a vacuum network Process laminated to the photovoltaic solar generator. It has emerged from the described solar generators represents that in the area of contact connections by Tempe raturwechsel forces in the generator module disadvantageously Zel fractures have occurred, especially on the back aluminum cover.

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.The invention is therefore based on the object to create largenerator of the type mentioned at which is a break in the solar cells after the solar has been manufactured generators avoided due to temperature change forces becomes.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß räum lich zwischen den elektrisch leitend zu verbindenen Kontakt anschlußbalken oder Kontaktinsel der Solarzellen Zwischenverbinder angeordnet sind.The object is achieved in that space Lich between the electrically conductive contact to be connected connection bar or contact island of the solar cells Intermediate connectors are arranged.

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. As a result of the intermediate connector according to the invention the special shape of the elastic connecting webs the temperature change forces very well absorbed, so that Tensile or compressive forces not in the crystal area of the sun lar cell can be initiated.

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.The optimal areas that can be achieved with shingle technology utilization in the generator due to the elimination of intermediate clear between the cells, as well as the coverage of Kon tact areas by active cell areas remains advantageous fully preserved.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.Embodiments of the invention are in the subclaims 2 to 7 described.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Er findung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing is an embodiment according to the Er shown, namely shows

Fig. 1 einen Zwischenverbinder in Draufsicht, Fig. 1 is an intermediate connector in plan view,

Fig. 2 die Anordnung des Zwischenverbinders gemäß Fig. 1 zwischen den Kontaktanschlüssen der geschindelten Solarzellen in der Seitenansicht, und Fig. 2 shows the arrangement of the intermediate connector of FIG. 1 between the contact connections of the shingled solar cells in a side view, and

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Strings mit drei Solar zellen in Drauf- und Seitenansicht. Fig. 3 shows an embodiment of a string with three solar cells in top and side views.

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. In Fig. 1, a 0.1 mm flat connector 1 practically has a rectangular shape, with soldering or welding connections 4 , 6 being arranged on the opposite longitudinal sides. Between these two connection sides 4 , 6 there is an elastically formed area 8 , which takes over the elastic deformation in the longitudinal direction. The area 9 lying between the connections 4 , 4 and 6 , 6 in the transverse direction can take on an elastic deformation in the transverse direction. The intermediate connector described is in Fig. 2 as a single connector with high redundancy's between the front contact terminal 2 of the solar cell 11 and the rear contact terminal 3 of the solar cell 10 me mechanically and electrically via the welding or soldering gene 5 , 7 connected.

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.The intermediate connectors 1 can preferably consist of copper, molybdenum, nickel, silver or their alloys, the material thickness having to be adapted to the solar cells to be connected. Depending on the material and requirements, the intermediate connectors 1 can be punched, etched or also produced using electroforming technology.

Die in Fig. 1 dargestellten Öffnungen 12 können zur Posi tionierung der Zwischenverbinder 1 bei der Herstellung des Strings 13 in Fig. 3 dienen.The openings 12 shown in Fig. 1 can serve to position the intermediate connector 1 in the manufacture of the string 13 in Fig. 3.

Claims

1. Photovoltaic solar generator, the solar cells ( 10 , 11 ) on the longitudinal edges have contact connections ( 2 , 3 ) and are combined in an overlapping form to form a shingle string ( 13 ), several shingle strings preferably being embedded between a support and a cover in hot-melt adhesive films are characterized in that spatial Lich between the electrically conductive Kon contact terminal bars or contact islands ( 2 , 3 ) of the solar cells ( 10 , 11 ) intermediate connectors ( 1 ) are arranged.

2. Photovoltaic solar generator according to claim 1, characterized in that the intermediate connectors ( 1 ) are rectangular and have one or more soldering or welding contact connections ( 4 , 6 ) on two opposite longitudinal sides.

3. Photovoltaic solar generator according to claim 1 u. 2, characterized in that between the soldering or welding contact connections ( 4 , 6 ) of the intermediate connector ( 1 ) mechanically elastic connecting webs ( 8 , 9 ) z. B. are arranged in the form of compensation sheets.

4. Photovoltaic solar generator according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the intermediate connector ( 1 ) to the contact connections ( 2 , 3 ) of the solar cells ( 10 , 11 ) are glued, soldered or welded.

5. Photovoltaic solar generator according to one of claims 1 to 4, characterized by intermediate connectors ( 1 ) made of copper, molybdenum, nickel, silver or their alloys.

6. Photovoltaic solar generator according to one of claims 1 to 5, characterized by stamped, etched or manufactured in electroforming intermediate connector ( 1 ).

7. Photovoltaic solar generator according to one of the claims 1 to 6, characterized by a support made of glass, Ver coil materials, aluminum or stainless steel.