DE102007022877A1

DE102007022877A1 - Drahtsystem zum elektrischen Kontaktieren einer Solarzelle

Info

Publication number: DE102007022877A1
Application number: DE102007022877A
Authority: DE
Inventors: Markus Hlusiak; Jörg Dr. Müller
Original assignee: Q Cells SE
Current assignee: Q Cells SE
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2008-11-20
Also published as: WO2008138950A3; WO2008138950A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drahtsystem (1) zum elektrischen Kontaktieren einer Solarzelle (2), umfassend einen Drahtleiter (10), der zwischen einem ersten Kontaktierungsabschnitt (1a) und einem von dem ersten Kontaktierungsabschnitt beabstandet angeordneten zweiten Kontaktierungsabschnitt (1b) derart alternierend verläuft, dass der Drahtleiter (10) das Drahtsystem mit einer maschenartigen Anordnung ausbildet, die sich mit einer Vielzahl von Maschen (100) entlang einer Erstreckungsrichtung (E) fortsetzt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Drahtleiter (10) durch zusätzlich zum Drahtleiter vorgesehene Fixiermittel (11, 12) und/oder durch Fixiermittel (13) in Form sich umschlingender Abschnitte des Drahtleiters in der maschenartigen Anordnung fixiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drahtsystem zum elektrischen Kontaktieren einer Solarzelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solches Drahtsystem umfasst einen Drahtleiter, der zwischen einem ersten Kontaktierungsabschnitt und einem von dem ersten Kontaktierungsabschnitt beabstandet angeordneten zweiten Kontaktierungsabschnitt derart alternierend verläuft, dass der Drahtleiter das Drahtsystem mit einer maschenartigen Anordnung ausbildet, die sich mit einer Vielzahl von Maschen entlang einer Erstreckungsrichtung fortsetzt.
Als Drahtleiter im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten alle elektrisch leitfähigen Drähte, die eine für den genannten Zweck hinreichende Leitfähigkeit aufweisen. Dies umfasst in erster Linie alle metallischen Werkstoffe und deren Legierungen. Jedoch sind ebenso Kohlefasern und andere anorganische und organische Werkstoffe und Werkstoffkombinationen mit hinreichender elektrischer Leitfähigkeit als Drahtleiter anzusehen.
Die vorangehend definierten Drahtleiter können dabei sämtliche Formen von Querschnittsprofilen aufweisen: zum Beispiel kreisförmig, oval, quadratisch oder rechteckig. Ein Drahtdurchmesser von kleiner oder gleich 0,1 mm wird als vorteilhaft angesehen. Derart dünne Drähte passen sich gut an Unebenheiten an und bieten eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit. Der Drahtleiter lässt sich entlang seiner Erstreckungsrichtung als Endlosstrang oder als Kombination mehrerer Strangabschnitte ausbilden.
Die Abschnitte des Drahtsystems im Bereich des ersten und im Bereich des zweiten Kontaktierungsabschnittes dienen üblicherweise zum Herstellen einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem elektrisch leitfähigen Drahtleiter des Drahtsystems und einem weiteren Bauelement. Bei dem weiteren Bauelement kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Elektroden einer Wafer-Solarzelle handeln. Als ein alternierender Verlauf des Drahtleiters im Sinne der vorliegenden Erfindung reicht es aus, wenn der Drahtleiter zumindest zweimal vom ersten Kontaktierungsabschnitt zum zweiten Kontaktierungsabschnitt und wieder zurück zum ersten Kontaktierungsabschnitt des Drahtsystems verläuft. Dabei werden durch den Verlauf des Drahtleiters zumindest zwei maschenartige Strukturen ausgebildet. Unter den Begriff maschenartig fallen alle erdenklichen Ausformungen eines Drahtleiter-Verlaufs zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktierungsabschnitt. Dabei kann der Drahtleiter neben stetig geschwungenen Abschnitten auch geradlinig verlaufende Abschnitte und Knickbereiche aufweisen
Zumindest in einer Raumrichtung wiederholen sich maschenartige Abschnitte des Drahtleiters. Diese Raumrichtung wird als Erstreckungsrichtung des Drahtsystems bezeichnet. Selbstverständlich ist es möglich, dass maschenartige Abschnitte des Drahtsystems in mehreren Richtungen betrachtet hintereinander angeordnet sind. Insofern wiese das entsprechende Drahtsystem dann eine Mehrzahl von Erstreckungsrichtungen auf.
Die geometrische Ausgestaltung der Kontaktierungsabschnitte lässt sich ebenfalls sehr vielfältig vorsehen. Je nach räumlicher Ausbildung der elektrisch zu kontaktierenden Bauelemente sind die Kontaktierungsabschnitte entsprechend angepasst.
Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Drahtsystem stellt ein so genanntes Streckmetall dar, wie sie beispielsweise vom Unternehmen Dexmet aus Naugatuck, CT/USA hergestellt und vertrieben werden. Diese maschenartigen Drahtsysteme lassen sich wie in der US 4,239,555 dargestellt und beschrieben dazu einsetzen, beispielsweise zwei Wafer-Solarzellen elektrisch miteinander zu kontaktieren.
Streckmetalle weisen zwar eine hohe mechanische Flexibilität auf, so dass thermische bedingte Dehnungen und Stauchungen in mehreren Raumrichtungen durch dieses Drahtsystem gut aufgenommen werden können, jedoch sind sie aufwändig in der Herstellung und weisen gewisse Restriktionen hinsichtlich der realisierbaren geometrischen Ausgestaltungen auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Drahtsystem zur elektrischen Kontaktierung einer Solarzelle bereitzustellen, das einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine möglichst große Flexibilität hinsichtlich seiner geometrischen Ausgestaltung aufweist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Drahtleiter durch zusätzlich zum Drahtleiter vorgesehene Fixiermittel und/oder durch Fixiermittel in Form sich umschlingender Abschnitte des Drahtleiters in der maschenartigen Anordnung fixiert ist.
Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Streckmetall wird der Drahtleiter einstückig aus einer Metallfolie herausgebildet. Insofern sind keine im Sinne der vorliegenden Erfindung zusätzlich zum Drahtleiter vorgesehenen Fixiermittel vorhanden, um den Drahtleiter in der maschenartigen Anordnung zu fixieren. Alternativ oder kumulativ zu den zusätzlich vorgesehenen Fixiermitteln ist es möglich, Fixiermittel als sich selbst umschlingende Abschnitte des Drahtleiters vorzusehen. Jede dieser umschlingenden Abschnitte weist eine reibschlüssige Verbindung des Drahtleiters derart auf, dass der Drahtleiter in der alternierend maschenartigen Struktur fixiert ist.
Für beide Varianten gilt, dass sich der Drahtleiter in eine fast beliebige maschenartige Anordnung bringen lässt, um dann in dieser Anordnung mittels zusätzlicher Fixiermittel und/oder durch den Drahtleiter selbst bereitgestellte reibschlüssig wirkende Fixiermittel in der gewünschten maschenartigen Anordnung fixiert zu werden.
Auf diese Weise wird ein hoher Freiheitsgrad hinsichtlich der geometrischen Ausgestaltung des Drahtsystems auf eine einfache Weise erreicht. Außerdem können die spezifischen Eigenschaften des Drahtsystems durch eine entsprechende Auswahl des Drahtleiters oder eine Kombination entsprechender Drahtleiter realisiert werden. Außerdem kann das Drahtsystem durch thermische Ausdehnungen auftretende mechanische Spannungen zwischen elektrisch kontaktierten Solarzellen aufnehmen. Dadurch ist eine umfassende Druck- und Zugentlastung der elektrischen Kontakte gewährleistet
Es soll an dieser Stelle klargestellt werden, dass der Drahtleiter ähnlich zum Aufbau eines gezwirnten Fadens selbstverständlich auch aus einer Kombination, d. h. aus einer Mehrzahl von Strängen, beispielsweise als litzenartiger Leiter, aufgebaut sein kann. Vorteilhaft für die Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung ist, dass der Drahtleiter als Endlosstrang zur Verfügung gestellt und somit auf sehr flexible Weise in die gewünschte maschenartige Anordnung gebracht werden kann. Folglich liegt der Drahtleiter auch im Drahtsystem entlang der Erstreckungsrichtung des Drahtsystems betrachtet bevorzugt als einzelner Endlosstrang vor.
In einer bevorzugten Variante des Drahtleiteraufbaus besteht der Drahtleiter aus einem Kupferkern, der zur Verhinderung einer Kupfer-Diffusion mit einer Diffusionssperrschicht, beispielsweise aus Nickel oder Zinn umgeben ist.
Bevorzugt sind die Fixiermittel im Bereich des ersten Kontaktierungsabschnittes und/oder im Bereich des zweiten Kontaktierungsabschnittes angeordnet. Regelmäßig werden der erste und der zweite Kontaktierungsabschnitt in Randbereichen des Drahtsystems vorgesehen sein. In diesen Randbereichen ist es dann erforderlich, dass der Verlauf des Drahtleiters umkehrt, um in alternierender Weise vom ersten zum zweiten Kontaktierungsabschnitt zu gelangen. Es ist vorteilhaft, die Fixiermittel derart vorzusehen, dass diese sowohl den Drahtleiter in der maschenförmigen Struktur fixieren als auch eine Richtungsänderung des Verlaufs des Drahtleiters realisieren.
Eine vorteilhafte Variante des Drahtsystems sieht vor, dass der Drahtleiter zwischen zwei, entlang der Erstreckungsrichtung betrachtet, im ersten oder im zweiten Kontaktierungsabschnitt benachbart zueinander angeordneten Fixiermitteln in mindestens einer Masche zwischen dem ersten Kontaktierungsabschnitt und dem zweiten Kontaktierungsabschnitt verläuft. Das heißt, zwischen zwei in einem ersten Kontaktierungsabschnitt benachbart angeordneten Fixiermitteln verläuft der Drahtleiter vom ersten Kontaktierungsabschnitt zum zweiten Kontaktierungsabschnitt und zurück zum ersten Kontaktierungsabschnitt und bildet dabei eine Masche aus. Bei einer periodischen Anordnung der benachbarten Fixiermittel ist es auf diese Weise zum Beispiel einfach möglich, eine periodische Maschenstruktur auszubilden. Zusätzlich können über den Verlauf der Masche betrachtet weitere Fixiermittel vorgesehen sein.
Eine weitere vorteilhafte Variante des Drahtsystems ist derart ausgebildet, dass die Fixiermittel entlang der Erstreckungsrichtung betrachtet zumindest in einem Abschnitt des Drahtsystems alternierend im Bereich des ersten Kontaktierungsabschnittes und im Bereich des zweiten Kontaktierungsabschnittes angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich die maschenartige Anordnung des Drahtleiters über seine räumliche Ausdehnung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktierungsabschnitt hinweg fixieren.
Die maschenartige Anordnung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass in einer Aufsicht auf die Anordnung der Drahtleiter weniger als 20%, bevorzugt weniger als 10% der durch die Anordnung abgedeckten Fläche einnimmt. Dadurch wird eine sehr lockere und mechanisch gut verformbare Anordnung bereitgestellt. Kumulativ oder alternativ ist der Abstand zwischen dem ersten Kontaktierungsbereich und dem zweiten Kontaktierungsbereich des Drahtsystems verglichen mit dem Durchmesser des Drahtleiters größer als ein Faktor 10, bevorzugt größer als ein Faktor 50. Außerdem ist es durch die jeweiligen Maßnahmen oder eine Kombination beider Maßnahmen möglich, ein Drahtsystem zur elektrischen Kontaktierung einer Solarzelle bereitzustellen, dass optisch unauffällig ist und auf diese Weise positiv zur optischen Anmutung eines Solarmoduls beitragen kann.
Eine bevorzugte Variante des Drahtsystems sieht vor, dass die Maschen im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen und entlang der Erstreckungsrichtung des Drahtsystems periodisch ausgebildet und angeordnet sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache und rationelle Herstellung des Drahtsystems.
Bevorzugt ist der Drahtleiter zumindest in Bereichen des ersten und des zweiten Kontaktierungsabschnittes zumindest auf einer Seite des Drahtleiters mit einem Lötmittel als Niedertemperaturlot mit einer Schmelztemperatur von weniger als 180°C, bevorzugt weniger als 150°C beschichtet. Da beim Laminieren von Polymerfolien zum Verkapseln von Solarzellen bei der Herstellung von Solarmodulen üblicherweise Temperaturen im Bereich von 100°C bis 200°C zum Einsatz kommen, lassen sich auf diese Weise der Herstellungsschritt des Lötens zum Herstellen elektrischer Kontakte und der Herstellungsschritt des Verkapselns kombinieren.
Soll der Vorgang des Herstellens eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Drahtsystem und einer Solarzelle als separater Verfahrensschritt vorgesehen sein, so ist es möglich, den Drahtleiter in Bereichen des ersten und des zweiten Kontaktierungsabschnittes zumindest auf einer Seite des Drahtleiters mit einem Lötmittel zu versehen, dessen Schmelzpunkt deutlich über den beim Laminieren herrschenden Temperaturen liegt. Üblicherweise würde dann ein Lötmittel mit einem Schmelzpunkt von mehr als 200°C zum Einsatz kommen.
Zum Aufbringen des Lötmittels kann das Drahtsystem 1 mit den entsprechenden Abschnitten des Drahtleiters und/oder der Stützstränge durch eine Schmelze mit dem Lötmittel gezogen werden, oder das Lötmittel wird durch ein elektrochemisches Verfahren, beispielsweise galvanisch aufgebracht. Ebenso ist denkbar eine einseitige Beschichtung durch ein Sputterverfahren, oder durch eine chemische Abscheidung vorzusehen.
Eine grundsätzlich mögliche Variante zur Ausbildung der zusätzlich zum Drahtleiter vorgesehenen Fixiermittel sieht vor, dass die Fixiermittel stoffschlüssig wirkende Fixiermittel umfassen. Dabei handelt es sich um Kleb- oder Lötmittel, die punkt- oder abschnittsweise den Drahtleiter in seiner maschenartigen Anordnung fixieren. Derartig wirkende Fixiermittel lassen sich auf rationelle und einfache Weise am Drahtleiter anbringen.
Bevorzugt gewährleisten die stoffschlüssig wirkenden Fixiermittel eine stoffschlüssige Verbindung bis zu einer Temperatur von 250°C, bevorzugt bis zu einer Temperatur von 200°C. Dadurch ist sichergestellt, dass die stoffschlüssige Verbindung auch in einem nachgeordneten Laminiervorgang bei der Verkapselung eines Solarmoduls seine Fixierfunktion der maschenförmigen Anordnung erfüllt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass sich zwischen einer Mehrzahl stoffschlüssiger Fixiermittel, die im ersten Kontaktierungsabschnitt oder im zweiten Kontaktierungsabschnitt benachbart zueinander angeordnet sind, ein Stützstrang erstreckt. Der Stützstrang verbessert im Zusammenwirken mit den Fixiermitteln, die Fixierung des Drahtleiters in der maschenartigen Anordnung. Dazu ist der Stützstrang mit dem Drahtleiter bevorzugt über eine Mehrzahl von Kontaktstellen verbunden, wobei die Kontaktstellen als Fixiermittel zwischen dem Stützstrang und dem Drahtleiter wirken, die reibschlüssig oder stoffschlüssig ausgebildet sind.
Bevorzugt ist der Stützstrang aus einem elektrisch leitfähigen und lötfähigen Material ausgebildet. Da die Anforderungen an die elektrische Leitfähigkeit des Stützstrangs nicht so hoch sind, eignen sich dafür auch Metalllegierungen wie Eisen-Nickel. Diese weisen eine geringe Temperaturausdehnung auf, was in der Anwendung von Vorteil sein kann, wenn der Stützstrang entlang seiner Erstreckungsrichtung stoffschlüssig an einem Bauelement befestigt ist.
Entsprechend den vorangehenden Ausführungen ist es vorteilhaft, dass der Stützstrang zumindest abschnittsweise mit einem Lötmittel als Nieder temperaturlot mit einer Schmelztemperatur von weniger als 180°C, bevorzugt weniger als 150°C beschichtet ist. Ebenso ist denkbar, ein Lötmittel vorzusehen, dass einen Schmelzpunkt von mehr als 200°C aufweist, damit dieses bei einem Laminierungsprozess nicht aufschmilzt.
Eine weitere grundsätzliche Variante zur Ausbildung der Fixiermittel des Drahtsystems sieht vor, dass die Fixiermittel reibschlüssig wirkende Fixiermittel umfassen. An den reibschlüssig wirkenden Fixiermitteln ist ein mechanischer Kontakt zwischen einem Kontaktabschnitt des Drahtleiters mit einem weiteren Bauelement zur Ausbildung des Reibschlusses vorgesehen. Dabei kann es sich sowohl um ein zusätzlich zum Drahtleiter vorgesehenes Bauelement handeln als auch um einen weiteren Abschnitt des Drahtleiters selbst, der sich mit dem Kontaktabschnitt des Drahtleiters verschlingt.
Die Variante des zusätzlich vorgesehenen reibschlüssigen Fixiermittels sieht vor, dass die reibschlüssigen Fixiermittel aus mindestens einem Stützstrang gebildet sind, der entlang von Kontaktabschnitten des Stützstrangs reibschlüssige Verbindungen zwischen dem Stützstrang und dem Drahtleiter ausbildet. Dazu ist der Stützstrang zwischen den Maschen des Drahtsystems verflochten. Durch das Einflechten eines Stützstrangs in die Maschenstruktur lässt sich die maschenartige Anordnung des Drahtleiters auf besonders einfache Weise fixieren.
Der Begriff des Einflechtens ist derart breit auszulegen, dass darunter jede Führung des Stützstrangs zu verstehen ist, die aus einer zumindest abschnittsweise zweidimensionalen Erstreckung des Drahtleiters heraus- und wieder hinein oder hindurch tritt, wobei zumindest ein Abschnitt des Drahtleiters in mechanischem Kontakt gekreuzt wird.
Bevorzugt ist der Stützstrang im ersten oder im zweiten Kontaktierungsabschnitt angeordnet, oder ein erster Stützstrang ist im ersten Kontaktierungsabschnitt und ein zweiter Stützstrang ist im zweiten Kontaktierungsabschnitt des Drahtsystems angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass reibschlüssige Fixiermittel in den Kontaktierungsabschnitten ebenfalls eine Änderung des Verlaufs des Drahtleiters beim Alternieren zwischen den Kontaktabschnitten ermöglichen.
Entsprechend den vorangehenden Ausführungen ist es von Vorteil, dass der Stützstrang zumindest abschnittsweise mit einem Lötmittel als Niedertemperaturlot mit einer Schmelztemperatur von weniger als 180°C, bevorzugt weniger als 150°C beschichtet ist. Ebenso ist denkbar, ein Lötmittel mit einem Schmelzpunkt von mehr als 200°C vorzusehen.
Die Variante reibschlüssiger Fixiermittel gebildet aus dem Drahtleiter des Drahtsystems selbst ist mit Vorteil so vorgesehen, dass die reibschlüssig wirkenden Fixiermittel in Form sich umschlingender Abschnitte des Drahtleiters in gestrickt oder gehäkelt ineinander greifenden Maschen ausgebildet sind. Derartige Drahtsysteme lassen sich besonders einfach und wirtschaftlich auf entsprechenden Strick- oder Häkelmaschinen als Endlossysteme herstellen.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Solarzellen, die mittels eines Drahtsystems mit den Merkmalen oder Merkmalskombinationen gemäß den vorangehenden Ausführungen elektrisch in Serie verschaltet sind. Das Drahtsystem eignet sich insbesondere für Solarzellen, die aus Halbleiterwafern hergestellt sind und bei der Herstellung von Solarmodulen verschaltet werden müssen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Solarzellen als rückseitenkontaktierte Solarzellen mit einer ineinander greifenden Elektrodenstruktur aus Basiselektroden und Emitterelektroden ausgebildet sind. Eine solche Elektrodenstruktur kann sehr vielfältige Geometrien aufweisen. Die üblicherweise benachbart angeordnet und in ihrer Polarität alternierend ausgebildeten Elektroden sind regelmäßig sehr viel länger als breit. Dabei können diese Elektroden als Stege gleichmäßiger Breite aber auch mit beispielsweise konisch geformten Geometrien vorgesehen sein. Das Drahtsystem ermöglicht eine sehr flexible Anpassung an die für die Solarzellen-Performance individuell optimierte Geometrie der Elektrodenstruktur.
Derartige Elektrodenstrukturen rückseitenkontaktierter Solarzellen sehen beispielsweise vor, dass in Solarzellen-Kontaktierungsabschnitten Solarzellen-Buskontakte mit einer Breite von weniger als 2 mm, bevorzugt mit zirka 1 mm Breite ausgebildet sind. Bevorzugt ist benachbart zu den Solarzellen-Buskontakten die Elektrodenstruktur abschnittsweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen. Auf diese Weise lassen sich Montagetoleranzen bei der Positionierung des Drahtsystems zwischen zwei zu kontaktierenden Solarzellen erhöhen.
Eine weitere vorteilhafte Variante betreffend rückseitenkontaktierter Solarzellen sieht vor, dass in einem ersten Solarzellen-Kontaktierungsabschnitt ausschließlich die Basiselektroden mit einer entsprechend strukturierten Basis-Isolatorschicht abgedeckt sind, und in einem zweiten Solarzellen-Kontaktierungsabschnitt ausschließlich die zu den abgedeckten Basiselektroden korrespondierenden Emitterelektroden mit einer entsprechend strukturierten Emitter-Isolatorschicht abgedeckt sind. Auf diese Weise werden nur die Elektroden der jeweils erwünschten Polarität für eine Kontaktierung durch das Drahtsystem bereitgestellt, wobei über die Erstreckung der Isolatorschichten eine entsprechende Positionierungstoleranz des Drahtsystems bei der Montage gewährleistet ist. Diese Variante ist sowohl für eine Elektrodenstruktur mit Buskontakten als auch eine Elektrodenstruktur ohne Buskontakte denkbar.
Bevorzugt sind die Solarzellen derart ausgebildet, dass im Bereich der Basis-Isolatorschicht und/oder im Bereich der Emitter-Isolatorschicht eine Schicht aus Lötmittel aufgebracht ist. Mit der Bezeichnung „im Bereich der Basis/Emitter-Isolatorschicht" soll verdeutlicht werden, dass das Lötmittel bevorzugt auch auf den nicht durch die Isolatorschicht abgedeckten benachbarten Elektroden aufgebracht ist. Bevorzugt weist das Drahtsystem zumindest in seinen Kontaktierungsabschnitten ein Lötmittel auf, das beim Lötvorgang mit dem auf der Solarzelle vorgesehen Lötmittel zusammenwirkt. Dies ermöglicht ebenfalls eine vereinfachte Montage. Insbesondere wenn das Lötmittel – entsprechend den vorangehenden Ausführungen – einen an die Laminiertemperatur für die Verkapselung eines Solarmoduls angepassten Schmelzpunkt aufweist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Solarzellen mit Isolatorschichten ist derart ausgebildet, dass die Basis-Isolatorschicht und die Emitter-Isolatorschicht eine unterschiedliche Farbe und/oder Geometrie und/oder Oberflächentextur aufweisen. Dadurch ist insbesondere bei der Montage rückseitenkontaktierter Solarzellen auf einfache Weise gewährleistet, dass die für die Verschaltung der Solarzellen benötigte Polarität der Elektroden klar und deutlich erkennbar ist.
Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Solarmodul mit Solarzellen, die gemäß den vorangehenden Ausführungen ausgebildet und mit entsprechenden Drahtsystemen verschaltet sind.
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung werden im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsformen verdeutlicht.
Es zeigt:
1 eine erste Ausführungsform eines Drahtsystems mit jeweils einem Stützstrang im ersten und zweiten Kontaktierungsabschnitt;
2 eine zweite Ausführungsform des Drahtsystems mit nur einem Stützstrang im ersten Kontaktierungsabschnitt;
3 eine dritte Ausführungsform des Drahtsystems ohne Stützstrang;
4 eine vierte Ausführungsform des Drahtsystems mit jeweils einem eingeflochtenen Stützstrang im ersten und im zweiten Kontaktierungsabschnitt;
5 eine fünfte Ausführungsform des Drahtsystems mit nur einem eingeflochtenen Stützstrang;
6 eine sechste Ausführungsform des Drahtsystems ohne Stützstränge als verstrickte maschenartige Anordnung;
7 einen vergrößerten Ausschnitt einer ersten Variante zweier elektrisch miteinander verschalteter Solarzellen unter Einsatz eines Drahtsystems gemäß 1;
8 einen vergrößerten Ausschnitt einer zweiten Variante zweier elektrisch miteinander verschalteter Solarzellen unter Einsatz eines Drahtsystems gemäß 1 und
9 einen schematischen Ausschnitt eines Solarmoduls mit elektrisch verschalteten Solarzellen.
1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Drahtsystems 1 zum elektrischen Kontaktieren einer Solarzelle. Das Drahtsystem 1 umfasst einen Drahtleiter 10, der als Endlosstrang periodisch alternierend entlang einer Erstreckungsrichtung E zwischen einem ersten Kontaktierungsabschnitt 1a und einem zweiten Kontaktierungsabschnitt 1b des Drahtsystems 1 hin und her verläuft. Dabei sind die beiden Kontaktierungsabschnitte 1a, 1b gleichmäßig voneinander beabstandete Bereiche des Drahtsystems 1, die entlang der Erstreckungsrichtung E des Drahtsystems 1 verlaufen.
Durch seinen alternierenden Verlauf bildet der Drahtleiter 10 eine Mehrzahl von Maschen 100 aus, die sich entlang der Erstreckungsrichtung E periodisch wiederholen. Im ersten Kontaktierungsabschnitt 1a ist ein Stützstrang 50a und im zweiten Kontaktierungsabschnitt 1b ein zweiter Stützstrang 50b angeordnet, die beide entlang der Erstreckungsrichtung E verlaufen. Die maschenartig mäandrierende Anordnung des Drahtleiters 10 wird durch Fixiermittel 11 gewährleistet, die die Maschen 100 an den Stützsträngen 50a, 50b fixieren. Diese in dieser Ausführungsform des Drahtsystems 1 stoffschlüssig ausgebildeten Fixiermittel 11 sind hier als punktförmig ausgebildete Lot- oder Klebebereiche realisiert.
Das gesamte Drahtsystem 1 ist als ein entlang der Erstreckungsrichtung E endlos verlaufendes System ausgebildet. Dies soll durch die in 1 dargestellten geschwungenen Bruchlinien an den gezeigten Enden des Drahtleiters 10 und der Stützstränge 50a, 50b verdeutlicht werden. Für den Einsatz zum elektrischen Kontaktieren von Solarzellen wird die entlang der Erstreckungsrichtung E benötigte Länge abgetrennt.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Drahtsystems 1. Anders als bei der ersten Variante ist nur ein Stützstrang 50a im ersten Kontaktierungsabschnitt 1a vorgesehen. Der Drahtleiter 10 und der erste Stützstrang 50a entsprechen zusammen mit den stoffschlüssigen Fixiermitteln 11 der in 1 gezeigten Darstellung der ersten Ausführungsform des Drahtsystems. Gleiche Bauelemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und die vorangehenden Ausführungen gelten entsprechend für die zweite Ausführungsform. im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist die zweite Ausführungsform des Drahtsystems 1 im Bereich des ersten Kontaktierungsabschnittes 1a und im Bereich des zweiten Kontaktierungsabschnittes 1b Lötmittel 40 auf. Im ersten Kontaktierungsabschnitt 1a sind die Lötmittel 40 als Beschichtung des Stützstrangs 50a vorgesehen. Im zweiten Kontaktierungsabschnitt 1b des Drahtsystems 1 sind die Lötmittel 40 an den Scheitelbereichen der Maschen 100 als Beschichtung des Drahtleiters 10 vorgesehen. Die Anordnung der Lötmittel 40 richtet sich nach den gegebenen Randbedingungen der elektrisch zu kontaktierenden Solarzelle. Davon abhängig können sich die Lötmittel 40 mehr oder weniger weit auf den Stützsträngen 50a, 50b und/oder Drahtleitern 10 erstrecken.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Drahtsystems 1. Anders als die ersten beiden Ausführungsformen ist diese Variante ganz ohne Stützstränge ausgebildet und ausschließlich aus einem periodisch mäandrierenden Drahtleiter 10 mit sich in Erstreckungsrichtung E wiederholenden Maschen 100 aufgebaut. Die maschenartige Anordnung des Drahtleiters 10 wird durch stoffschlüssige Fixiermittel 11 in Form von Löt- oder Klebemitteln gewährleistet, die benachbart zueinander zu liegen kommende Abschnitte der mäandrierenden Maschen 100 miteinander verbinden. Anders als bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die stoffschlüssigen Fixiermittel 11 hier als oval geformte Lot- bzw. Klebebereiche ausgebildet. Die Größe und Form der stoffschlüssigen Fixiermittel 11 kann abhängig von den gegebenen Randbedingungen des alternierend verlaufenden Drahtleiters 10 über einen weiten Bereich variiert werden. Lötmittel 40 zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes vom Drahtsystem 1 zu einem anderen Bauelement sind in Scheitelbereichen der Maschen 100 als Beschichtungen des Drahtleiters 10 vorgesehen.
4 zeigt eine vierte Ausführungsform des Drahtsystems 1. Der mäandrierende Verlauf des Drahtleiters 10 mit dabei ausgebildeten Maschen 100 entspricht dem der vorangehenden Ausführungsformen. Die maschenartige Anordnung des Drahtleiters 10 ist jedoch durch reibschlüssig wirkende Fixiermittel 12 gewährleistet. Entlang der Erstreckungsrichtung E verlaufend sind ähnlich zur ersten Ausführungsform aus 1 im ersten Kontaktabschnitt 1a ein erster Stützstrang 50a und im zweiten Kontaktabschnitt 1b des Drahtsystems 1 ein zweiter Stützstrang 50b vorgesehen. Anders als bei der ersten Ausführungsform verlaufen die beiden Stützstränge 50a, 50b nicht in einer Ebene mit dem Drahtleiter 10. Vielmehr sind die Stützstränge 50a, 50b im Scheitelbereich der Maschen 100 des Drahtleiters 10 mit dem Drahtleiter 10 verflochten. Das heißt entlang der Erstreckungsrichtung E betrachtet verlaufen die Stützstränge 50a, 50b alternierend über und unter den Drahtleitermaschen 100. Im Scheitelbereich der Maschen 100 werden dabei Kontaktbereiche zwischen den Stützsträngen 50a, 50b und dem Drahtleiter 10 ausgebildet. Diese Kontaktbereiche wirken als reibschlüssige Fixiermittel 12 derart, dass die maschenartige Struktur des Drahtleiters 10 entgegen einer vom mäandrierend gewundenen Drahtleiter 10 ausgehenden Rückstellkraft fixiert bleibt. Auch wenn es in 4 nicht dargestellt ist, kann die vierte Ausführungsform des Drahtsystems an den Stützsträngen 50a, 50b und/oder am Drahtleiter 10 zumindest abschnittsweise mit einem Lötmittel versehen sein.
5 zeigt eine fünfte Ausführungsform des Drahtsystems 1 als Kombination der vierten Ausführungsform aus 4 mit der dritten Ausführungsform aus 3. Anders als die vierte Ausführungsform ist nur im ersten Kontaktierungs abschnitt 1a des Drahtsystems 1 ein eingeflochtener Stützstrang 50a mit reibschlüssig wirkenden Fixiermitteln 12 vorgesehen. Zu diesem eingeflochtenen Stützstrang 50a gelten die Ausführungen der 4 entsprechend. Im zweiten Kontaktierungsabschnitt 1b wird die maschenartige Anordnung des Drahtleiters 10 mittels stoffschlüssiger Fixiermittel 11 in benachbart zueinander zu liegen kommenden Bereichen der Maschen 100 fixiert. Dazu gelten entsprechend die Erläuterungen zu der in 3 gezeigten dritten Ausführungsform. Hinsichtlich der Anordnung von Lötmitteln gelten die Ausführungen im Zusammenhang mit 4 entsprechend.
6 zeigt eine sechste Ausführungsform des Drahtsystems 1, die ohne zusätzlich zu einem Drahtleiter 10 vorgesehene Stützstränge auskommt. Anders als bei den bisherigen Ausführungsformen des Drahtsystems 1 sind hier Fixiermittel nicht als zusätzlich zum Drahtleiter 10 vorgesehene Strukturen ausgebildet. Reibschlüssig wirkende Fixiermittel 13 werden in Form verstrickter Abschnitte des Drahtleiters 10 selbst realisiert. Dazu verläuft der Drahtleiter 10 als maschenartig, gestrickte Anordnung von Maschen 100, die sich entlang der Erstreckungsrichtung E periodisch wiederholen. Die Rückstellkräfte des in sich verschlungenen mäandrierenden Drahtleiters werden durch den mechanischen Reibschluss in den Fixiermitteln 13 aufgenommen. Über die dargestellte Variante miteinander verstrickter Maschen 100 sind eine Vielzahl weiterer verstrickter oder verhäkelter Anordnungen des Drahtleiters 10 möglich. Hinsichtlich der Anordnung von Lötmitteln am Drahtsystem 1 gelten die vorangehend gemachten Ausführungen.
Zusammenfassend ist zu den sechs Ausführungsformen des Drahtsystems 1 zu betonen, dass die jeweils gezeigten Varianten der stoffschlüssigen Fixiermittel 11 und der reibschlüssigen zusätzlich vorgesehenen Fixiermittel 12 und der reibschlüssig aus dem Drahtleiter 10 gebildeten Fixiermittel 13 frei miteinander kombinierbar sind.
Ebenso ist es keineswegs zwingend, dass die alternierende Ausbildung von Maschen 100 der maschenartigen Struktur des Drahtleiters 10 entlang der Erstreckungsrichtung E gleichmäßig periodisch erfolgt. Die gezeigten Varianten stellen nur einen Bruchteil der möglichen Ausführungsformen des Drahtsystems 1 dar.
Als Drahtleiteraufbau eignet sich besonders ein Drahtleiter aus einem Kupferkern, der zur Verhinderung einer Kupfer-Diffusion mit einer Diffusionssperrschicht, beispielsweise aus Nickel oder Zinn umgeben ist. Da die Anforderungen an die elektrische Leitfähigkeit von Stützsträngen nicht so hoch sind, eignen sich dafür auch Metalllegierungen wie Eisen-Nickel. Diese weisen eine geringe Temperaturausdehnung auf, was bei einer stoffschlüssigen Verbindung von Abschnitten des Stützstranges vorteilhaft ist. Bevorzugt kommt ein Drahtleiterdurchmesser von kleiner als 0,5 mm besonders bevorzugt kleiner als 0,15 mm zum Einsatz. Dadurch
Ferner bleibt zu betonen, dass durch die vorliegende Erfindung die Verwendung der beschriebenen Drahtsysteme in all ihren vielfältigen Varianten für die elektrische Kontaktierung von Solarzellen, insbesondere von Wafer-Solarzellen, beschrieben ist.
Auf den Einsatz des Drahtsystems 1 zum elektrischen Kontaktieren von Solarzellen soll im Folgenden näher eingegangen werden.
7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer ersten Variante zweier elektrisch miteinander verschalteter Solarzellen 2 unter Einsatz eines Drahtsystems 1 gemäß 1.
Die beiden Solarzellen 2 sind jeweils als rückseitenkontaktierte Solarzellen mit ihrer rückseitigen Elektrodenstruktur 21 erkennbar. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Elektrodenstruktur 21 jeweils fingerartig ineinander greifende Basiselektroden 210 und Emitterelektroden 211. Dargestellt sind zwei aneinander grenzende Randbereiche der Solarzellen 2. In diesen Randbereichen weisen die Solarzellen einander gegenüberliegend angeordnete Solarzellen-Kontaktierungsabschnitte 2a, 2b auf. Im Solarzellen-Kontaktierungsabschnitt 2a der links dargestellten Solarzelle 2 ist eine elektrisch isolierende Basis-Isolatorschicht 220 vorgesehen. Diese Basis-Isolatorschicht 220 ist derart strukturiert, dass ausschließlich die Basiselektroden 210 der Elektrodenstruktur 21 abgedeckt sind. Im Solarzellen-Kontaktierungsabschnitt 2b der rechts dargestellten Solarzelle 2 ist eine elektrisch isolierende Emitter-Isolatorschicht 221 vorgesehen. Diese Emitter-Isolatorschicht 221 ist derart strukturiert, dass ausschließlich die Emitterelektroden 211 der Elektrodenstruktur 21 abgedeckt sind. Dadurch ist sichergestellt, dass ein Drahtsystem 1, das sich aus dem Solarzellen-Kontaktierungsabschnitt 2a der linken Solarzelle 2 in den Solarzellen-Kontaktierungsabschnitt 2b der rechten Solarzelle 2 erstreckt, ausschließlich Emitterelektroden 211 der linken Solarzelle 2 mit Basiselektroden 210 der rechten Solarzelle 2 elektrisch miteinander kontaktieren kann. Als Drahtsysteme 1 eignen sich neben der hier dargestellten ersten Ausführungsform gemäß 1 sämtliche weiteren beschriebenen und darüber hinaus denkbaren Ausführungsformen. Die Breite der Isolatorschichten 220, 221 stellt einen Toleranzbereich bei der Positionierung des Drahtsystems 1 zur Verschaltung der benachbarten Solarzellen 2 dar. Um die Emitter-Isolatorschicht 221 einfach und eindeutig von einer Basis-Isolatorschicht 220 differenzieren zu können, ist es möglich eine unterschiedliche geometrische Ausgestaltung der Schichten anzubringen. So ist die Emitter-Isolatorschicht 221 auf seiner von der Drahtstruktur 1 abgewandten Seite beispielhaft mit einer gezackten Kante ausgestaltet. Alternativ oder kumulativ ist ebenso denkbar, unterschiedliche Farben und/oder eine andere Oberflächentextur für die unterschiedlichen Isolatorschichten 220, 221 einzusetzen.
Weiterhin lässt sich vorsehen, im Bereich der Isolatorschichten 220, 221 in den benachbarten Bereichen der beiden Solarzellen 2 eine Schicht aus Lötmittel 23 vorzusehen. Diese Schicht aus Lötmittel 23 erstreckt sich bevorzugt auch auf die von der Isolatorschicht ausgesparten Elektroden, was aus Gründen der Übersichtlichkeit in 7 nicht explizit dargestellt ist. Wenn man den Schmelzpunkt des Lötmittels 23 im Bereich der Laminiertemperatur beim Verkapseln von Solarmodulen wählt, so findet bei Einsatz entsprechend mit Lötmittel ausgestatteter Drahtsysteme 1 das Verlöten der Solarzellen 2 während des Laminier-Prozessschritts statt. Dadurch lässt sich eine weitere Vereinfachung und Beschleunigung des Produktionsablaufes von Solarmodulen erreichen.
8 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer zweiten Variante zweier elektrisch miteinander verschalteter Solarzellen 2 unter Einsatz eines Drahtsystems 1 gemäß 1. Gleiche Bauelemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und die vorangehenden Ausführungen gelten entsprechend. Anders als bei der ersten Variante aus 7 weisen die Elektrodenstrukturen 21 beider Solarzellen 2 jeweils im Solarzellen-Kontaktierungsbereich 2a, 2b einen Solarzellen-Buskontakt 20a, 20b auf, der entlang der Erstreckungsrichtung E am Rande der Solarzelle 2 verläuft. Der Solarzellen-Buskontakt 20a der linken Solarzelle 2 stellt eine elektrische Verbindung mit allen Emitterelektroden 211 der linken Solarzelle 2 her, der Solarzellen-Buskontakt 20b der rechten Solarzelle 2 entsprechend mit den Basiselektroden 210 der rechten Solarzelle 2. Auf der von der Kante der Solarzelle 2 abgewandten Seite befindet sich benachbart zu den jeweiligen Solarzellen-Buskontakten 20a, 20b eine elektrisch isolierende Schicht 22. Diese elektrisch isolierende Schicht 22 verläuft entlang der Erstreckungsrichtung E des Drahtsystems 1 und deckt die Basiselektroden 210 und Emitterelektroden 211 der Elektrodenstruktur 21 ab. Falls das Drahtsystem 1 bei der Montage abweichend von der Darstellung in 8 zu weit auf der linken oder rechten Solarzelle 2 platziert werden, so kommt das Drahtsystem teilweise auf den die elektrisch isolierenden Schichten 22 zu liegen. Dabei verhindern die elektrisch isolierenden Schichten einen durch die fehlerhafte Positionierung verursachten Kurzschluss zwischen Basis- und Emitterelektroden einer Solarzelle. Auf diese Weise gewährleisten die elektrisch isolierenden Schichten zusätzliche Toleranzen bei der Montage des Drahtsystems. Ebenso ist denkbar, die isolierende Schicht 22 derart zu strukturieren, dass diese, entsprechend der Darstellung aus 7, die zum jeweiligen Buskontakt 20a, 20b gehörigen Elektroden nicht abdeckt. Die im Zusammenhang mit der ersten Variante aus 7 gemachten Ausführungen hinsichtlich unterschiedlicher einsetzbarer Drahtsysteme 1 gelten für diese zweite Variante entsprechend.
Hinsichtlich der in den 7 und 8 gezeigten Geometrien der Elektrodenstrukturen 21 wird betont, dass diese nur eine von vielen möglichen Elektrodenstrukturen 21 rückseitenkontaktierter Solarzellen 2 darstellt. Das Drahtsystem 1 ermöglicht die flexible und druck- bzw. zugentlastende elektrische Kontaktierung von Solarzellen, die alle möglichen Varianten von Elektrodenstrukturen aufweisen können.
Abschließend zeigt 9 einen schematischen Ausschnitt eines Solarmoduls 3 mit Solarzellen 1, die mittels eines der vorangehend beschriebenen Drahtsysteme 1 elektrisch miteinander verschaltet sind. Dabei handelt es sich um rückseitenkontaktierte Solarzellen 2, deren Elektrodenstruktur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 4239555 [0008]

Claims

Drahtsystem (1) zum elektrischen Kontaktieren einer Solarzelle umfassend, einen Drahtleiter (10), der zwischen einem ersten Kontaktierungsabschnitt (1a) und einem von dem ersten Kontaktierungsabschnitt (1b) beabstandet angeordneten zweiten Kontaktierungsabschnitt (1b) derart alternierend verläuft, dass der Drahtleiter (10) das Drahtsystem mit einer maschenartigen Anordnung ausbildet, die sich mit einer Vielzahl von Maschen (100) entlang einer Erstreckungsrichtung (E) fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtleiter (10) durch zusätzlich zum Drahtleiter vorgesehene Fixiermittel (11, 12) und/oder durch Fixiermittel (13) in Form sich umschlingender Abschnitte des Drahtleiters (10) in der maschenartigen Anordnung fixiert ist.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (11, 12, 13) im Bereich des ersten Kontaktierungsabschnittes (1a) und/oder im Bereich des zweiten Kontaktierungsabschnittes (1b) angeordnet sind.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtleiter (10) zwischen zwei, entlang der Erstreckungsrichtung (E) betrachtet, im ersten Kontaktierungsabschnitt (1a) oder im zweiten Kontaktierungsabschnitt (1b) benachbart zueinander angeordneten Fixiermitteln (11, 12, 13) in mindestens einer Masche (100) zwischen dem ersten Kontaktierungsabschnitt (1a) und dem zweiten Kontaktierungsabschnitt (1b) verläuft.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (11, 12, 13) entlang der Erstreckungsrichtung (E) betrachtet zumindest in einem Abschnitt des Drahtsystems alternierend im Bereich des ersten Kontaktierungsabschnittes (1a) und im Bereich des zweiten Kontaktierungsabschnittes (1b) angeordnet sind.
Drahtsystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Aufsicht auf die Anordnung der Drahtleiter weniger als 20% bevorzugt weniger als 10% der durch die Anordnung abgedeckten Fläche einnimmt.
Drahtsystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschen (100) im Wesentlichen die gleiche Größe aufweisen und entlang der Erstreckungsrichtung (E) des Drahtsystems periodisch ausgebildet und angeordnet sind.
Drahtsystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtleiter (10) zumindest in Bereichen des ersten und des zweiten Kontaktierungsabschnittes (1a, 1b) zumindest auf einer Seite des Drahtleiters (10) mit einem Lötmittel (40) als Niedertemperaturlot mit einer Schmelztemperatur von weniger als 180°C, bevorzugt weniger als 150°C beschichtet ist.
Drahtsystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (11, 12, 13) stoffschlüssig wirkende Fixiermittel (11) umfassen.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssig wirkenden Fixiermittel (11) eine stoffschlüssige Verbindung bis zu einer Temperatur von 250°C, bevorzugt bis zu einer Temperatur von 200°C gewährleisten.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen einer Mehrzahl stoffschlüssiger Fixiermittel (11), die im ersten Kontaktierungsabschnitt (1a) oder im zweiten Kontaktierungs abschnitt (1b) benachbart zueinander angeordnet sind, ein Stützstrang (50a, 50b) erstreckt.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützstrang (50a, 50b) mit dem Drahtleiter (10) über eine Mehrzahl von Kontaktstellen verbunden ist, wobei die Kontaktstellen als Fixiermittel (11, 12) zwischen dem Stützstrang (50a, 50b) und dem Drahtleiter (10) wirken, die reibschlüssig oder stoffschlüssig ausgebildet sind.
Drahtsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützstrang (50a, 50b) zumindest abschnittsweise mit einem Lötmittel (40) als Niedertemperaturlot mit einer Schmelztemperatur von weniger als 180°C, bevorzugt weniger als 150°C beschichtet ist.
Drahtsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (11, 12, 13) reibschlüssig wirkende Fixiermittel (12, 13) umfassen.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die reibschlüssigen Fixiermittel (12) aus mindestens einem Stützstrang (50a, 50b) gebildet sind, der entlang von Kontaktabschnitten (51a, 51b) des Stützstrangs reibschlüssige Verbindungen zwischen dem Stützstrang (50a, 50b) und dem Drahtleiter (10) ausbildet.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützstrang (50a, 50b) im Wesentlichen in der Erstreckungsrichtung (E) zwischen den Maschen (10) des Drahtsystems verflochten ist.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützstrang (50a, 50b) im ersten oder im zweiten Kontaktierungsabschnitt (1a, 1b) oder ein erster Stützstrang (50a) im ersten Kontaktierungsabschnitt (1a) und ein zweiter Stützstrang (50b) im zweiten Kontaktierungsabschnitt (1b) des Drahtsystems (1) angeordnet ist.
Drahtsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützstrang (50a, 50b) zumindest abschnittsweise mit einem Lötmittel (40) als Niedertemperaturlot mit einer Schmelztemperatur von weniger als 180°C, bevorzugt weniger als 150°C beschichtet ist.
Drahtsystem (1) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die reibschlüssig wirkenden Fixiermittel (13) in Form sich umschlingender Abschnitte des Drahtleiters gestrickt oder gehäkelt ineinander greifender Maschen (100) ausgebildet sind.
Solarzellen (2), die mittels eines Drahtsystems (1) mit den Merkmalen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche elektrisch in Serie verschaltet sind.
Solarzellen (2) gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen als rückseitenkontaktierte Solarzellen mit einer ineinander greifenden Elektrodenstruktur (21) aus Basiselektroden (210) und Emitterelektroden (211) ausgebildet sind.
Solarzellen (2) gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in Solarzellen-Kontaktierungsabschnitten (2a, 2b) Solarzellen-Buskontakte (20a, 20b) mit einer Breite von weniger als 2 mm, bevorzugt mit zirka 1 mm Breite ausgebildet sind.
Solarzellen (2) gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu den Solarzellen-Buskontakten (20a, 20b) die Elektrodenstruktur (21) abschnittsweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht (22) versehen ist.
Solarzellen (2) gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Solarzellen-Kontaktierungsabschnitt (2a) ausschließlich die Basiselektroden (210) mit einer entsprechend strukturierten Basis-Isolatorschicht (220) abgedeckt sind, und in einem zweiten Solarzellen-Kontaktierungsabschnitt (2b) ausschließlich die zu den abgedeckten Basiselektroden (210) korrespondierenden Emitterelektroden (211) mit einer entsprechend strukturierten Emitter-Isolatorschicht (221) abgedeckt sind.
Solarzellen (2) gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Basis-Isolatorschicht (220) und/oder im Bereich der Emitter-Isolatorschicht (221) eine Schicht aus Lötmittel (23) aufgebracht ist.
Solarzellen (2) gemäß Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis-Isolatorschicht (220) und die Emitter-Isolatorschicht (221) eine unterschiedliche Farbe und/oder Geometrie und/oder Oberflächentextur aufweisen.
Solarmodul (3) umfassend Solarzellen (2) gemäß einem der Ansprüche 18 bis 24.