Módulo fotovoltaico que comprende bornes de conexión con el exterior.

Módulo fotovoltaico (1) que comprende:

- una pluralidad de células fotovoltaicas (2),

dispuestas entre sustratos (3, 4) y conectadas en serie medianteconductores de conexión (5), y un borne de conexión (13) del módulo (1) con el exterior, que comprende un bloquede material aislante (15) fijado a un extremo del módulo (1), para conectar a un conector exterior al menos unconector (11) conectado eléctricamente al conductor de conexión (5) asociado a una célula dispuesta en elextremo del módulo (1);

- una junta de sellado (12), dispuesta entre los dos sustratos (3, 4), para delimitar, en el interior del módulo (1), unvolumen interior estanco, en el que están dispuestas las células (2), atravesando el conector (11) la junta desellado (12) de manera estanca;

estando el bloque de material aislante (15) pegado a un extremo del módulo (1); módulo caracterizado porque unadeformación está presente en el extremo interno del conector (11) y porque dicha deformación ejerce una presióncontra el conductor de conexión (5) o porque una deformación está presente en el extremo libre del conductor deconexión (5) y porque dicha deformación ejerce una presión contra el conector (11);

porque el contacto entre el extremo interno del conector (11) y el extremo libre del conductor de conexión (5) estágarantizado por dicha presión;

y porque se crea una depresión mediante una presión en el volumen interior estanco inferior a la presión exterior.

Módulo fotovoltaico que comprende bornes de conexión con el exterior

Ámbito técnico de la invención La invención se refiere a un módulo fotovoltaico que comprende una pluralidad de células fotovoltaicas, dispuestas entre sustratos y conectadas en serie mediante conductores de conexión, y un borne de conexión del módulo con el exterior, que comprende un bloque de material aislante fijado a un extremo del módulo, para conectar a un conector exterior al menos un conector conectado eléctricamente al conductor de conexión asociado a una célula dispuesta en el extremo del módulo.

Estado de la técnica Una célula fotovoltaica está formada de forma convencional sobre un sustrato de silicio macizo recortado en forma de obleas de varios cientos de micrómetros de grosor. El sustrato puede estar constituido por silicio monocristalino, por silicio policristalino o por capas semiconductoras depositadas sobre un sustrato de vidrio o de cerámica. Ésta posee en su superficie una red de electrones estrechos, generalmente de plata o de aluminio, que drenarán la corriente hacia uno o más electrodos principales de 1 a varios milímetros de anchura, también de plata o de aluminio.

Cada célula suministra una corriente dependiendo de la iluminación a una tensión eléctrica que depende de la naturaleza del semiconductor y que es habitualmente del orden de 0, 45 V a 0, 65 V para el silicio cristalino. Siendo las tensiones de 6 V a varias decenas de voltios habitualmente necesarias para hacer funcionar los aparatos eléctricos, un módulo fotovoltaico está generalmente constituido por un conjunto de varias células en serie. Un módulo de 40 células suministra, por ejemplo, cerca de 24 voltios. Según las corrientes demandadas, varias células también pueden estar colocadas en paralelo. A continuación, puede construirse un generador añadiéndoles eventualmente acumuladores, un regulador de tensión, etc.

Para fabricar un módulo fotovoltaico, las células se preparan, es decir se recubren con una red de electrones y se conectan entre sí mediante conductores metálicos. El conjunto formado de este modo se coloca a continuación entre dos láminas de polímero, encerradas a su vez entre dos sustratos de vidrio. El conjunto se calienta a continuación a aproximadamente 120ºC para ablandar fuertemente el polímero, hacerle transparente y garantizar la cohesión mecánica del módulo.

En un módulo fotovoltaico 1 conocido, representado en la figura 1, conductores de conexión posterior 5' asociados a una primera célula 2a están conectados a los conductores de conexión anterior 5 asociados a una segunda célula 2b, adyacente. Si el módulo comprende más de dos células, los conductores de conexión posterior de la segunda célula están conectados entonces a los conductores de conexión anterior de la célula siguiente, estando de este modo todas las células conectadas en serie. En la práctica, un conductor de conexión posterior 5' de una célula y el conductor de conexión anterior 5 asociado a la célula vecina pueden estar constituidos por un mismo conductor. Los conductores (5 y 5') y las células 2 pueden estar rodeados por una capa de material polimérico 6 dispuesta entre dos sustratos de vidrio anterior 3 y posterior 4. El extremo de un conductor de conexión (5 y 5') de una célula del extremo sobresale al exterior del módulo 1 y constituye un conector 7 hacia el exterior. Dichos conectores se degradan y se oxidan con el tiempo. La degradación se agrava tanto más cuanto más grande sea el módulo y cuanto mayores sean la corriente y la tensión suministrada por el módulo.

El documento US 6075201 describe un módulo fotovoltaico que comprende una pluralidad de células fotovoltaicas dispuestas entre sustratos y conectadas entre sí por conductores de conexión. El conductor de conexión de una célula dispuesta en el extremo del módulo está conectado a un conector externo. En el documento EP 0 798 787, un conector está fijado al extremo de un módulo fotovoltaico por medio de una pasta sellante. Estos conectores son complejos.

El documento FR2469806 describe una disposición de dispositivos fotovoltaicos. El documento FR2362494 describe un panel de pilas fotovoltaicas solares.

Objeto de la invención La invención tiene como objetivo remediar estos inconvenientes y, en particular, proporcionar una conexión de un módulo fotovoltaico que minimiza los problemas de degradación y de oxidación de los conectores que conectan el módulo con el exterior.

Según la invención, este objetivo se consigue mediante un módulo fotovoltaico según las reivindicaciones adjuntas. En particular, estando el bloque de material aislante pegado al extremo del módulo, el contacto entre un extremo interno del conector y un extremo libre del conductor de conexión asociado a una célula dispuesta en el extremo del módulo se garantiza por presión por medio de una deformación. La deformación puede realizarse en el extremo libre del conductor de conexión o en el extremo interno del conector.

Breve descripción de los dibujos Otras ventajas y características surgirán más claramente de la siguiente descripción de realizaciones particulares de la invención, que se dan a modo de ejemplos no limitantes y representadas en los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es un módulo fotovoltaico según la técnica anterior. Las figuras 2 a 4 y 8 representan diferentes realizaciones particulares de bornes de conexión del módulo con el exterior según la invención.

La figura 5 representa una vista en corte según el eje AA de la figura 4. Las figuras 6 y 7 representan una realización particular de un borne de conexión del módulo con el exterior, siendo la figura 7 una vista en corte según el eje BB de la figura 6.

Descripción de realizaciones particulares.

El módulo fotovoltaico 1 comprende conectores 11 metálicos que permitirán una conexión del módulo 1 con el exterior. Las figuras 2 a 8 representan diversas realizaciones de bornes 13 de conexión del módulo con el exterior que comprenden, cada uno, un bloque de material aislante 15 pegado al extremo del módulo 1, para conectar conectores exteriores a los conectores 11. En una realización preferente, los conectores 11 atraviesan, de manera estanca, una junta de sellado 12, representada en las figuras 2 a 5 y 8, que puede disponerse entre los dos sustratos 3 y 4, por ejemplo de vidrio, para delimitar, en el interior del módulo 1, un volumen interior estanco en el que se disponen las células 2. Una depresión está, preferentemente, formada en el interior del volumen interior estanco mediante cualquier medio apropiado. La junta de sellado 12 puede ser una junta de material orgánico o de material mineral. En este último caso, el conjunto puede cocerse a una temperatura netamente superior a la temperatura ambiente, por ejemplo entre 180ºC y 500ºC, para realizar el sellado y la depresión se forma automáticamente durante el enfriamiento del módulo. Esta depresión permite suprimir las soldaduras entre los conductores de conexión 5 y las células 2.

El contacto entre el conector 11 y el conductor de conexión 5 asociado a una célula 2b dispuesta en el extremo del módulo 1 se garantiza por presión por medio de una deformación. En una primera realización, es el extremo interno del conector 11 el que se deforma, como se representa en la figura 2. De este modo, el contacto se garantiza sin necesitad de soldadura. El conector 11 y/o el conductor de conexión 5 asociado a una célula 2b dispuesta en el extremo del módulo 1 son, por ejemplo, de cobre estañado, de acero inoxidable, de titanio, de una aleación de cobre-níquel o, preferentemente, de una aleación a base de berilio. La elasticidad de esta última aleación permite mejorar el efecto de muelle del contacto y, por consiguiente, la conductancia del contacto, a pesar de las variaciones de grosor eventuales que pueden deberse a dilataciones del módulo. Las aleaciones hierro-níquel son ventajosas por su coeficiente de dilatación térmica próximo al del vidrio.

En una realización preferente, tal como se representa en las figuras 3, 4 y 8, el conector 11 está conectado eléctricamente a un conductor de conexión 5, asociado a la célula 2 dispuesta en el extremo del módulo 1, por una deformación del extremo libre del conductor de conexión 5, que ejerce de este modo una presión contra el conector 11 para garantizar el contacto, incluso en ausencia de soldadura. Eventualmente, el extremo deformado o el conector 11 pueden estar previamente estañados. Como alternativa, según un ejemplo que no forma parte de la presente invención, un material de soldadura, constituido por una pequeña cantidad de pasta de estañado, puede garantizar su soldadura durante... [Seguir leyendo]

1. Módulo fotovoltaico (1) que comprende:

- una pluralidad de células fotovoltaicas (2) , dispuestas entre sustratos (3, 4) y conectadas en serie mediante conductores de conexión (5) , y un borne de conexión (13) del módulo (1) con el exterior, que comprende un bloque de material aislante (15) fijado a un extremo del módulo (1) , para conectar a un conector exterior al menos un conector (11) conectado eléctricamente al conductor de conexión (5) asociado a una célula dispuesta en el extremo del módulo (1) ;

- una junta de sellado (12) , dispuesta entre los dos sustratos (3, 4) , para delimitar, en el interior del módulo (1) , un volumen interior estanco, en el que están dispuestas las células (2) , atravesando el conector (11) la junta de sellado (12) de manera estanca;

estando el bloque de material aislante (15) pegado a un extremo del módulo (1) ; módulo caracterizado porque una deformación está presente en el extremo interno del conector (11) y porque dicha deformación ejerce una presión contra el conductor de conexión (5) o porque una deformación está presente en el extremo libre del conductor de conexión (5) y porque dicha deformación ejerce una presión contra el conector (11) ;

porque el contacto entre el extremo interno del conector (11) y el extremo libre del conductor de conexión (5) está garantizado por dicha presión;

y porque se crea una depresión mediante una presión en el volumen interior estanco inferior a la presión exterior.

2. Módulo según la reivindicación 1, caracterizado porque el conector (11) es de un material seleccionado entre el grupo que comprende cobre estañado, acero inoxidable, titanio, aleaciones de hierro-níquel, aleaciones de cobre-níquel y aleaciones a base de berilio.

3. Módulo según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el conductor de conexión (5) es de un material seleccionado entre el grupo que comprende cobre estañado, acero inoxidable, titanio, aleaciones de hierro-níquel, aleaciones de cobre-níquel y aleaciones a base de berilio.

4. Módulo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el conector (11) comprende una lámina metálica que tiene un grosor comprendido entre 50 y 500 !m y una anchura comprendida entre 1 y 100 mm.

5. Módulo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el conector exterior es un alambre conductor (16) , conectado en el bloque de material aislante (15) al extremo del conector (11) que penetra en el bloque de material aislante (15) , siendo el material aislante un material polimérico.

6. Módulo según una de las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque el conector (11) termina por una parte hembra (17) de un conector plano dispuesta entre los sustratos (3, 4) en el exterior del volumen estanco, estando el conector exterior conectado al conector (11) por una clavija que constituye la parte macho (18) del conector plano y que termina por una parte hembra (19) integrada en un orificio del bloque de material aislante (15) .

7. Módulo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al menos un conector (11) , en forma de L, penetra, formando un ángulo recto (20) , en el bloque de material aislante (15) y comprende un extremo (11') dispuesto en la pared de una abertura cilíndrica (21) del borne (13) que cooperará con un conector exterior introducido en la abertura (21) .

8. Módulo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y 7, caracterizado porque el bloque de material aislante (15) comprende dos sustratos de vidrio (22, 23) que encierran varios conectores (11) , separados por láminas (24) de vidrio, estando el conjunto unido por un vidrio sellante (25) .

9. Módulo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el conector (11) termina, en su extremo exterior, por una parte flexible (26) que está en contacto con una zona de contacto (27) , dispuesta en la periferia de un orificio del bloque (15) y que estará conectada a un conector exterior introducido en el orificio.