CÉLULA SOLAR Y MÓDULO DE CÉLULAS SOLARES.
Célula solar (10) que está conectada eléctricamente a otra célula solar mediante un elemento de conexión (40),
que comprende: una parte de conversión fotoeléctrica (20) configurada para generar portadores fotogenerados por incidencia de luz; y una pluralidad de electrodos de dedo (30) que están formados en la parte de conversión fotoeléctrica (20), y captan los portadores fotogenerados de la parte de conversión fotoeléctrica (20), presentando los electrodos de dedo (30) forma de líneas con un espacio predeterminado entre las mismas, siendo las líneas en paralelo o bien en un entramado, en el que cada uno de los electrodos de dedo (30) se cruza con un cuerpo conductor que incluye el elemento de conexión (40) en una región de intersección (α), caracterizado por el hecho de que: cada uno de los electrodos de dedo (30) se ramifica en una pluralidad de zonas ramificadas (30a) en la región de intersección (α), quedando separado un punto de ramificación (30b) de las zonas ramificadas (30a) del cuerpo conductor en la región de intersección (α)
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07254993.
Solicitante: SANYO ELECTRIC CO., LTD..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 5-5, KEIHAN-HONDORI 2-CHOME MORIGUCHI-SHI, OSAKA 570-8677 JAPON.
Inventor/es: TAIRA,SHIGEHARU, Nishida,Toyoza.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 20 de Diciembre de 2007.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01L31/042 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Módulos fotovoltaicos o conjuntos de células individuales fotovoltaicas (las estructuras de soporte de los módulos fotovoltaicos H02S 20/00).
Clasificación PCT:
- H01L31/0224 H01L 31/00 […] › Electrodos.
- H01L31/042 H01L 31/00 […] › Módulos fotovoltaicos o conjuntos de células individuales fotovoltaicas (las estructuras de soporte de los módulos fotovoltaicos H02S 20/00).
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2360252_T3.pdf
Ver la galería de la patente con 7 ilustraciones.
Fragmento de la descripción:
La presente invención se refiere a un módulo de células solares con una parte de conversión fotoeléctrica así como una pluralidad de electrodos de dedo formados en la parte de conversión fotoeléctrica, y un módulo de células solares provisto de una pluralidad de células solares, que están conectadas eléctricamente entre sí mediante unos elementos de conexión, entre un elemento protector de la superficie anterior y un elemento protector de la superficie posterior.
Recientemente, en el campo de los módulos de células solares, se han desarrollado vigorosamente técnicas para mejorar más la eficacia de la potencia eléctrica por unidad de superficie.
Un módulo de células solares convencional está provisto de una pluralidad de células solares que están conectadas eléctricamente entre sí mediante unos elementos de conexión, entre un elemento protector de la superficie anterior y un elemento protector de la superficie posterior. La célula solar está provista de una parte de conversión fotoeléctrica así como una pluralidad de electrodos de dedo formados en la parte de conversión fotoeléctrica. La figura 1 es una vista desde arriba de una célula solar convencional 10.
En general, la potencia eléctrica de un módulo de células solares es proporcional a la superficie de recepción de luz del mismo. En otras palabras, cuando la superficie de recepción de luz del módulo de células solares se vuelve mayor, puede obtenerse una potencia eléctrica mayor.
Por lo tanto, la potencia eléctrica del módulo de células solares puede aumentarse más estableciendo que la anchura de cada uno de los electrodos de dedo 30 formado sobre una parte de conversión fotoeléctrica 20 sea menor, y reduciendo de este modo zonas que bloquean la luz incidente.
Aquí, el coeficiente de expansión lineal de materiales para la parte de conversión fotoeléctrica 20, para los electrodos de dedo 30, y para un elemento de conexión 40 son diferentes entre sí. Por esta razón, se producen esfuerzos, entre los materiales, en una región de intersección donde el electrodo de dedo 30 y el elemento de conexión 40 se cruzan, debido a los cambios de temperatura cuando el elemento de conexión 40 se suelda a la célula solar 10. Además, dichos esfuerzos puede producirse, entre los materiales, debido a cambios de temperatura en un entorno de uso real.
De este modo, al reducirse la anchura del electrodo de dedo 30 para aumentar la potencia eléctrica del módulo de células solares, la posibilidad de provocar la desconexión del electrodo de dedo 30 se vuelve mayor debido al esfuerzo en la región de intersección. La figura 2A es una vista ampliada de la parte A de la figura 1.
Para evitar la desconexión del electrodo de dedo 30, tal como se muestra en las figuras 2B y 2C, es posible hacer el electrodo de dedo 30 más ancho en una parte de base de la región de intersección (por ejemplo, véase la publicación puesta a disposición del público de la solicitud de Patente Japonesa número 2003-338631).
Sin embargo, tal como se muestra en las figuras 2B y 2C, incluso cuando el electrodo de dedo 30 se hace más ancho en una parte de base de la región de intersección, el electrodo de dedo 30 se desconecta debido al esfuerzo que se concentra en una zona en la que la anchura del electrodo de dedo varía. De este modo, la desconexión del electrodo de dedo 30 no puede evitarse.
Si el electrodo de dedo se desconecta tal como se ha descrito anteriormente, existe el problema de que la potencia eléctrica del módulo de células solares se vea deteriorada, ya que no pueden captarse portadores fotogenerados en una zona periférica del electrodo de dedo 30.
US6573445 describe una célula solar que presenta un patrón de metalización que comprende una trama de finas líneas. Unas zonas de distinta densidad de líneas hacen contacto entre sí a través de unas tiras de conexión que avanzan a lo largo del contorno común de esas zonas.
JP 2004-119687 describe una batería solar que comprende una pluralidad de módulos interconectados, en la que unos electrodos de barras colectoras de conexión sobre una superficie superior quedan desplazados de unos electrodos de barras colectoras de conexión sobre una superficie inferior.
La presente invención dispone una célula solar y un módulo de células solares que son capaces de suprimir el deterioro de la potencia eléctrica incluso si se produce la desconexión de un electrodo de dedo.
Un primer aspecto de la presente invención dispone una célula solar que está conectada eléctricamente a otra célula solar a través de un elemento de conexión, que comprende: una parte de conversión fotoeléctrica configurada para generar portadores fotogenerados por incidencia de luz; y una pluralidad de electrodos de dedo que están formados en la parte de conversión fotoeléctrica, y captan los portadores fotogenerados de la parte de conversión fotoeléctrica, presentando los electrodos de dedo forma de líneas con un espacio predeterminado entre ellas, siendo las líneas en paralelo o bien en un entramado, en el que cada uno de los electrodos de dedo se cruza con un cuerpo conductor que incluye el elemento de conexión en una región de intersección, en el que cada uno de los electrodos de dedo se ramifica en una pluralidad de zonas de ramificación en la región de intersección, quedando un punto de la ramificación de las zonas de ramificación separado del cuerpo conductor en la región de intersección.
**(Ver fórmula)**
En la célula solar de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, un electrodo de dedo se ramifica en múltiples zonas ramificadas en una región en la cual se dispone un cuerpo conductor configurado para captar portadores fotogenerados del electrodo de dedo, y un punto de ramificación de cada zona ramificada queda separado de la región en la cual está dispuesto el cuerpo conductor.
Por lo tanto, de acuerdo con la célula solar del primer aspecto de la presente invención, incluso si una parte de las zonas ramificadas en un electrodo de dedo se desconecta por un esfuerzo debido a cambios de temperatura en la región en la cual está dispuesto el cuerpo conductor, el portador fotogenerado puede captarse a través de la zona ramificada que no se desconecta. De este modo, puede suprimirse el deterioro de la potencia eléctrica.
Un segundo aspecto de la presente invención se refiere al primer aspecto de la presente invención. En el segundo aspecto, el cuerpo conductor incluye un electrodo de barras colectoras configurado para captar el portador fotogenerado de los múltiples electrodos de dedo y el electrodo de barras colectoras sostiene el elemento de conexión.
Un tercer aspecto de la presente invención se refiere al primer y al segundo aspecto de la presente invención. En el tercer aspecto, la zona ramificada está en contacto con una zona ramificada de otro electrodo de dedo.
Un cuarto aspecto de la presente invención dispone un módulo de células solares que incluye múltiples células solares, las cuales están conectadas eléctricamente entre sí mediante un elemento de conexión, entre un elemento protector de la superficie anterior y un elemento protector de la superficie posterior. La célula solar incluye: una parte de conversión fotoeléctrica configurada para generar portadores fotogenerados por incidencia de luz; y múltiples electrodos de dedo que están formados en la parte de conversión fotoeléctrica, y captan el portador fotogenerado de la parte de conversión fotoeléctrica. Cada uno de los electrodos de dedo se ramifica en múltiples zonas ramificadas en una región en la cual se dispone un cuerpo conductor que incluye el elemento de conexión, y un punto de ramificación de la zona ramificada queda separado de la región en la cual dispone el cuerpo conductor.
Un quinto aspecto de la presente invención se refiere al cuarto aspecto de la presente invención. En el quinto aspecto, el cuerpo conductor está compuesto solamente por el elemento de conexión y el elemento de conexión capta el portador fotogenerado de los múltiples electrodos de dedo.
Un sexto aspecto de la presente invención se refiere al cuarto aspecto de la presente invención. En el sexto aspecto, el cuerpo conductor está compuesto por un electrodo de barras colectoras configurado para captar el portador fotogenerado de los múltiples electrodos de dedo y el elemento de conexión, y el electrodo de barras colectoras sostiene el elemento de conexión.
Reivindicaciones:
1. Célula solar (10) que está conectada eléctricamente a otra célula solar mediante un elemento de conexión (40), que comprende:
una parte de conversión fotoeléctrica (20) configurada para generar portadores fotogenerados por incidencia de luz; y
una pluralidad de electrodos de dedo (30) que están formados en la parte de conversión fotoeléctrica (20), y captan los portadores fotogenerados de la parte de conversión fotoeléctrica (20), presentando los electrodos de dedo (30) forma de líneas con un espacio predeterminado entre las mismas, siendo las líneas en paralelo o bien en un entramado,
en el que cada uno de los electrodos de dedo (30) se cruza con un cuerpo conductor que incluye el elemento de conexión (40) en una región de intersección (),
caracterizado por el hecho de que:
cada uno de los electrodos de dedo (30) se ramifica en una pluralidad de zonas ramificadas (30a) en la región de intersección (), quedando separado un punto de ramificación (30b) de las zonas ramificadas (30a) del cuerpo conductor en la región de intersección ().
2. Célula solar (10) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el cuerpo conductor incluye un electrodo de barras colectoras (35) configurado para captar los portadores fotogenerados de la pluralidad de electrodos de dedo (30), y el electrodo de barras colectoras (35) sostiene el elemento de conexión (40).
3. Célula solar (10) según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que una zona ramificada de un electrodo de dedo está en contacto con una zona ramificada de otro electrodo de dedo.
4. Módulo de células solares (1), que comprende:
una pluralidad de células solares (10) según la reivindicación 1, que están conectadas eléctricamente entre sí mediante un elemento de conexión (40), entre un elemento protector de la superficie anterior (60) y un elemento protector de la superficie posterior (70).
5. Módulo de células solares (1) según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el cuerpo conductor está compuesto solamente por el elemento de conexión (40), y el elemento de conexión (40) está configurado para captar los portadores fotogenerados de la pluralidad de electrodos de dedo (30).
6. Módulo de células solares (1) según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el cuerpo conductor está compuesto por un electrodo de barras colectoras (35) configurado para captar los portadores fotogenerados de la pluralidad de electrodos de dedo (30) y el elemento de conexión (40), y el electrodo de barras colectoras (35) sostiene el elemento de conexión (40).
7. Módulo de células solares según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que una parte ramificada de un electrodo de dedo está en contacto con una parte ramificada de otro electrodo de dedo.
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