DE102004056492B3 - Verfahren zum strukturierten Aufbringen einer thermoplastischen Paste auf ein Substrat und dessen Verwendung - Google Patents

Verfahren zum strukturierten Aufbringen einer thermoplastischen Paste auf ein Substrat und dessen Verwendung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum strukturierten Aufbringen einer thermoplastischen Paste (4), insbesondere einer metallhaltigen thermoplastischen Paste (4), auf ein Substrat (5). Es besteht aus folgenden Schritten: DOLLAR A - Einbringen von Paste (4) in strukturierte Vertiefungen (2) einer Druckform (1), DOLLAR A - Übertragen der Paste (4) entsprechend der Struktur der Vertiefungen (2) auf ein Transfermedium (3) und DOLLAR A - Übertragen der Paste (4) vom Transfermedium (3) auf ein Substrat (5). DOLLAR A Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Druckform (1) eine erste Temperatur T¶1¶ aufweist, bei der die Paste (4) flüssig ist, sodass sie in die Vertiefungen (2) der Druckform (1) vollständig hineinfließt und sich bei der Übertragung auf das Transfermedium (3) aus den Vertiefungen (2) möglichst vollständig herauslöst, dass das Transfermedium (3) eine zweite Temperatur T¶2¶ aufweist, bei der die Paste (4) einen formstabilen Zustand aufweist, und dass das Substrat (5) eine dritte Temperatur T¶3¶ aufweist, bei der eine vollständige Übertragung der Paste (4) vom Transfermedium (3) auf das Substrat (5) gewährleistet wird und bei der die Paste (4) formstabil bleibt.

Description

  • Verwendung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum strukturierten Aufbringen einer Paste, insbesondere einer metallhaltigen thermoplastischen Paste, auf ein Substrat. Das vorliegende Verfahren wird zur Aufbringung von metallischen Kontakten, elektrisch leitenden, dielektrischen oder elektrisch isolierenden Strukturen auf ein Substrat im Rahmen der Dickfilmtechnologie eingesetzt. Es eignet sich dabei besonders zum Aufbringen von Pastenstrukturen auf unebene Substratoberflächen. Insbesondere findet es zur Herstellung oder Aufbringung von elektrisch leitenden Kontakten und Strukturen auf Solarzellen Anwendung.
  • Zur Erreichung einer hohen Effizienz bei Solarzellen ist es erforderlich, dass die im Halbleitersubstrat der Solarzelle aufgrund der Sonneneinstrahlung entstehenden Ladungsträger weitestgehend verlustfrei über elektrische Kontakte an der Oberfläche des Halbleitersubstrats in einen äußeren Stromkreis abgeführt werden. Dafür müssen die elektrischen Kontakte einen ungestörten Austritt der Ladungsträger aus den n- und p-dotierten Halbleiterbereichen in den elektrischen Kontaktkörper gewährleisten. Dies erfordert einen optimalen Kontakt zwischen der Oberfläche des Halbleitersubstrats und den darauf aufgebrachten elektrischen Kontaktkörpern. Zur Vermeidung von ohmschen Verlusten bei der Ableitung der Ladungsträger in den elektrischen Kontaktkörpern müssen die Kontaktkörper zudem eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Dies wird durch einen niedrigen spezifischen Widerstand des eingesetzten Kontaktkörpermaterials und/oder durch einen ausreichend hohen Querschnitt der durch die Kontaktkörper gebildeten Leiterbahnen erreicht. Für derartige elektrische Kontaktkörper, die auf der Lichteinfallsseite der Solarzelle angebracht werden, muss die Abschattung des Halbleitermaterials so gering wie möglich sein, um den Anteil der Solarzellenfläche für den Lichteinfang zu maximieren. Dies wird beispielsweise durch Aufbringung einer feinen gitterförmigen Kontaktkörperstruktur auf das Halbleitermaterial erreicht, die eine geringe Breite der Kontaktkörper aufweist. Die Dicke der Kontaktkörper soll dabei möglichst groß sein, um einen geringen spezifischen Widerstand zu gewährleisten.
  • Eine weit verbreitete Technologie zur Herstellung oder Aufbringung von elektrischen Kontaktkörpern auf Solarzellen ist die Dickfilmtechnologie, die sich sowohl durch hohe Wirtschaftlichkeit als auch die Fähigkeit auszeichnet, hohe Stückzahlen zu produzieren. Bei der Dickfilmtechnologie werden Pasten, die Metallpartikel enthalten, wodurch sie eine elektrische Leitfähigkeit erreichen, auf das Halbleitermaterial als definiertes Muster aufgebracht.
  • Das Verfahren der Dickfilmtechnologie ist üblicherweise dreistufig: In einem ersten Schritt wird die Paste unter Einsatz eines Druckverfahrens in der Geometrie der zu bildenden Kontaktstruktur auf die zu kontaktierende Oberfläche der Solarzelle aufgebracht. Hierzu sind eine Vielzahl von Verfahren bekannt. In einem zweiten Schritt wird das in der verdruckten Paste enthaltene Lösungsmittel typischerweise bei Temperatu ren von 100°C–150°C innerhalb von 10–15 Minuten verdampft. Die Solarzelle mit der getrockneten Paste wird in einem dritten Schritt einer Temperaturbehandlung, dem so genannten Feuerprozess, unterzogen, bei der zunächst die verbliebenen organischen Bestandteile rückstandsfrei ausgebrannt und die verbleibenden anorganischen Bestandteile bei typischen Temperaturen bis zu 600°C–900°C gesintert werden. Erst mit dem Feuerprozesses erlangt die Paste die gewünschten elektrischen Eigenschaften, die für einen Kontaktkörper auf einer Solarzelle erforderlich sind.
  • Zur Herstellung von Kontaktkörperstrukturen auf n-dotierten Halbleiterbereichen der Solarzelle werden heute typischerweise Pasten mit Silberpartikeln eingesetzt, im Falle von p-dotierten Halbleiterbereichen kommen typischerweise Partikel aus Aluminium oder einer Mischung aus Silber und Aluminium zum Einsatz.
  • Ein im Rahmen der Dickfilmtechnologie bekanntes und weit verbreitetes Druckverfahren zur Aufbringung einer metallhaltigen Paste auf die Oberfläche eines Substrates ist das Siebdruckverfahren. Es basiert auf der Anwendung eines beschichteten Siebgewebes, bei der die Geometrie der zu bildenden Kontaktstruktur siebartig geöffnet ist. Durch Aufbringen einer metallhaltigen Siebdruckpaste auf das Siebgewebe und durch die Bewegung eines Rakelblattes über das Sieb, das gleichzeitig einen Kontakt zwischen dem Sieb und dem darunter liegenden Substrat vermittelt, erfolgt der Übertrag der Paste auf die Oberfläche.
  • Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass eine ausreichende Qualität der aufgebrachten Kontaktstrukturen nur für Substrate mit hinreichend planen Oberflächen erreicht wird. Auf unregelmäßigen und unebenen Oberflächen, wie beispielsweise bei Siliziumfolien, ist das Siebdruckverfahren mit Schwankungen in der Dicke der aufgebrachten Kontaktkörper verbunden und führt zu einer unzureichenden Definition der Kontaktstrukturen. Damit sind einerseits häufig Engstellen oder Unterbrechungen der durch die Kontaktkörper gebildeten Leiterbahnen verbunden, die in erhöhten ohmschen Verlusten resultieren. Auf der anderen Seite schatten unzureichend definierte Kontaktkörper die Solarzellenoberfläche übermäßig ab. Darüber hinaus ist das Siebdruckverfahren auf Substraten mit unregelmäßigen und unebenen Oberflächen mit einem erhöhten Bruch und damit Ausschuss verbunden.
  • Ein weiterer Nachteil des Siebdruckverfahrens ist die begrenzte Fähigkeit zur Erzeugung feinster Kontaktstrukturen, die sich nur mit höchstem Aufwand erzielen lassen. Insbesondere werden hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Druckform, die maximale Partikelgröße in den Pasten und an die häufige Reinigung des Siebgewebes gestellt, um eine Verstopfung der siebartigen Öffnungen und damit eine Beeinträchtigung der elektrischen Leitfähigkeit der aufgebrachten Kontaktstrukturen zu verhindern. Während heute in einer Laborumgebung mit goldhaltigen Pasten 40 μm breite Leiterbahnen und mit für Solarzellen geeigneten Pastenzusammensetzungen Strukturbreiten von 55 μm erreicht werden, liegen in der industriellen Fertigung die feinsten siebgedruckten Kontaktstrukturen im Bereich von typischerweise nur 80–200 μm.
  • Nachteilig an dem Siebdruckverfahren ist außerdem, dass das beschichtete Siebgewebe nach typischerweise 5.000–10.000 Druckprozessen ausgetauscht werden muss, um eine gleich bleibende Qualität der aufgebrachten Kontaktstrukturen zu gewährleisten.
  • Aus US 5.151.377 ist ein weiteres Verfahren zum Aufbringen der Pasten auf Solarzellen, das so genannte Pastenschreiben, bekannt. Es beinhaltet mindestens ein Behältnis mit düsenartiger Austrittsöffnung in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Halbleitersubstrates, das zumindest zeitweise auf einem x-y-Tisch fixiert werden kann. Durch Pressen der im Behältnis befindlichen Paste und gleichzeitiges Bewegen des Halbleitersubstrats relativ zur Austrittsöffnung erfolgt ein Aufbringen der Kontaktstruktur auf das Substrat. Nachteilig an diesem Verfahren ist dessen begrenzte Fähigkeit, feine Kontaktstrukturen unter 50 μm Breite aufzubringen. Schwankungen in der Größe der Metallpartikel der Pasten führen schnell zum Verstopfen der düsenartigen Öffnung, weshalb die minimalen Kontaktstrukturbreiten in der Fertigung bei 80 μm oder höher liegen. Weiterhin ist das Verfahren abhängig von der Struktur der aufzubringenden Kontaktkörper sehr zeitintensiv ist.
  • Auch Verfahren wie Sprühen oder Bedampfen können eingesetzt werden, um gleichmäßige metallische Kontaktstrukturen auf einer Solarzelle zu erzeugen. Allerdings erfordern solche Verfahren zusätzliche Prozessschritte wie beispielsweise eine geeignete Maskierung, die sowohl die Prozesszeit als auch die Kosten zur Herstellung einer Solarzelle in die Höhe treiben.
  • Aus US 3.701.317 , DE 1 771 551 und US 5.151.386 ist ein Druckverfahren zum Aufbringen von elektrischen Kontaktstrukturen auf ein Substrat bekannt, das als Tampondruck (engl. ,Pad Printing') bezeichnet wird. Das Verfahren beinhaltet insbesondere den Einsatz einer Druckform (Klischee) mit Vertiefungen, die in Größe und Form der aufzubringenden Kontaktstruktur gleichen, eines flexiblen Transfermediums (Tampon) aus Silikon und einer Halterung, auf der das Halbleitersubstrat zeitweise in definierter Lage zur Druckform fixiert werden kann. Nach Befüllen der Vertiefungen mit der aufzubringenden Paste und dem Beseitigen der überschüssigen Paste von der Druckformoberfläche wird der Tampon mit der Druckform und damit auch mit der Paste in den Vertiefungen in Kontakt gebracht. Die Paste aus den Vertiefungen der Druckform bleibt nach dem Entfernen des Tampons von der Druckform an der Oberfläche des Tampons haften. Anschließend wird der Tampon mit der daran haftenden Paste mit der Oberfläche des Substrats in Kontakt gebracht. Nach Entfernen des Tampons von der Substratoberfläche haftet die Paste an der Oberfläche des Substrats, wodurch die Kontaktstruktur auf das Substrat übertragen ist.
  • Nachteilig an diesem Verfahren sind die damit bisher erzielbaren geringen Dicken der Pastenstrukturen, die nach dem Feuern typischerweise nur 1–2 μm betragen.
  • Dies führt zu einer unzureichenden elektrischen Leitfähigkeit in den Kontaktkörpern und zu hohen ohmschen Verlusten der Solarzelle. Ursächlich hierfür ist unter anderem, dass bisher weder die Aufnahme größerer Pastenvolumina aus den Vertiefungen der Druckform durch den Tampon noch eine vollständige Abgabe der am Tampon haftenden Paste auf das Substrat problemlos möglich ist. Die unvollständige Abgabe der Paste vom Tampon auf das Substrat kann zu einer Ansammlung von Pastenrückständen auf dessen Oberfläche führen. Die Folge ist eine Verschlechterung der Qualität der aufgebrachten Kontaktstrukturen und eine ungewollte Aufbringung von Paste an freien Stellen der Solarzelle, so dass Kurzschlüsse entstehen können. Zwar können in einer laufenden Fertigung die Rückstände durch eine häufige Reinigung des Tampons minimiert werden, jedoch erhöht dies die Produktionskosten und reduziert den Durchsatz des Verfahrens.
  • Aus der Druckschrift US 5.118.362 A ist ein Verfahren zur Herstellung von Silizium-Solarzellen, die auf ihrer Rückseite und/oder Vorderseite elektrische Kontaktstrukturen aufweisen, zu entnehmen. Die Kontaktstrukturen können im Pad-Printing-Verfahren auf die Solarzellen aufgebracht werden. Hierzu verwendete Druckpasten enthalten insbesondere die Metalle Nickel, Silber und Aluminium.
  • Der Druckschrift DE 100 33 112 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung und Strukturierung organischer Feldeffekt-Transistoren (OFET), sowie ein hiernach gefertigter OFET und seine Verwendung zu entnehmen. Die Strukturie rung des OFET erfolgt durch Drucken von zumindest einem Funktionspolymer auf ein Substrat in einem Tampondruckverfahren, wobei das Funktionspolymer zunächst in eine mit herkömmlichen Druckfarben vergleichbare Konsistenz gebracht wird und anschließend auf das Substrat aufgedruckt wird. Um Strukturierungen im μm Bereich zu ermöglichen, werden entsprechende Lösungsmittel, wie bspw. m-Kresol, Chloroform oder Dioxan verwendet.
  • Der Druckschrift DE 691 21 449 T2 ist eine leitende Tintenzusammensetzung und ein Tiefdruck-Verfahren zum Herstellen eines dickschichtigen Musters auf einem Substrat zu entnehmen. Die Tinte wird in eine Tiefdruck-matrize gefüllt und mittels eines hauptsächlich aus Siliconharz bestehenden Drucktuchs mit einer Härte von 30–60 Grad auf das Substrat übertragen. Dabei beträgt der Auflagedruck des Drucktuchs auf die Tiefdruck-matritze bzw. auf das Substrat jeweils 2 bis 6 kg/cm2. Das Verfahren ermöglicht das Drucken feiner Linien mit einer Musterbreite von 100 μm oder weniger.
  • Aus der Druckschrift DE 32 25 483 A1 geht ein Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Bereiche hervor, bei dem eine elektrisch leitfähige Paste mittels eines rotierenden, elastisch verformbaren Stempels in einem Druckverfahren auf vorgegebene Bereiche eines Trägers aufgebracht wird.
  • Aus der Druckschrift DE 197 13 311 C2 geht ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von großflächigen Präzisionsstrukturen auf Flachglas hervor, bei dem ein Formgebungswerkzeug mit einer strukturgebenden Oberfläche, die mit einem pastenförmigen Material ge füllt ist, auf einer Seite des Flachglases auf das Glasmaterial gedrückt wird. Dabei wird das Formgebungswerkzeug kurz vor und/oder während oder nach der Kontaktierung mit der Glasoberfläche erwärmt, dass bei Berührung des Glases ein die Strukturen ausbildendes Aufschmelzen und Aushärten des pastenförmigen Materials erfolgt.
  • In der Druckschrift DE 25 34 845 A1 wird ein Tiefdruckverfahren sowie eine dafür geeignete Schmelzdruckfarbe offenbart. Das Tiefdruckverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass lösungsmittelfreie, bei Raumtemperatur feste Druckfarben verwendet werden, die in den Farbkästen der Druckvorrichtung aufgeschmolzen werden, und dass die so verflüssigten Druckfarben in an sich bekannter Weise aufgetragen werden. Dabei können herkömmliche Druckmaschinen verwendet werden, die lediglich mit beheizbaren Druckwalzen und beheizbaren Farbkästen auszurüsten sind. Werden als Druckträger Kunststofffolien verwendet, dann empfiehlt es sich den Presseur zu kühlen, um die Temperatureinwirkung auf die Folie zu verringern.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen im Rahmen der Dickfilmtechnologie eingesetzten Tampondruck oder indirekten Tiefdruck zur Aufbringung von Pastenstrukturen auf ein Substrat so weiterzubilden, dass ein verbesserter Übertrag einer thermoplastischen Paste, insbesondere einer metallhaltigen thermoplastischen Paste, auf das Substrat ermöglicht wird. Dabei sollen insbesondere einzelne feine Kontaktstrukturen auf ein Substrat aufgebracht werden können, die nach dem Feuerprozess Strukturbreiten von unter 50 μm und Dicken von mehr als 2 μm aufweisen.
  • Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst, der ein Verfahren zur Aufbringung einer thermoplastischen Paste, insbesondere einer metallhaltigen thermoplastischen Paste auf ein Substrat beschreibt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung, insbesondere den Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbringung einer thermoplastischen Paste, insbesondere einer metallhaltigen thermoplastischen Paste, auf ein Substrat besteht aus folgenden grundlegenden Schritten:
    • – Auffüllen von Vertiefungen in einer Oberfläche einer Druckform, die mit einem geometrischen Muster korrespondieren, das auf das Substrat in Gestalt der Paste aufgebracht werden soll, mit der Paste,
    • – in Kontaktbringen der Oberfläche eines Transfermediums mit der Oberfläche der Druckform und der in den Vertiefungen enthaltenen Paste, so dass die Paste aus den Vertiefungen der Druckform auf die Oberfläche des Transfermediums übertragen wird und auf der Oberfläche des Transfermediums nach Entfernen des Transfermediums von der Oberfläche der Druckform haften bleibt, und
    • – in Kontaktbringen der Oberfläche des Transfermediums und der daran haftenden Paste mit dem Substrat, wobei die Paste auf das Substrat übertragen wird.
  • Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Druckform eine erste Temperatur T1 aufweist, bei der die Paste flüssig ist, sodass diese in die Vertiefungen vollständig hinein fließt und sich bei der Übertragung auf das Transfermedium aus den Vertiefungen vollständig herauslöst, dass das Transfermedium eine zweite Temperatur T2 aufweist, bei der die Paste einen formstabilen Zustand aufweist, und dass das Substrat eine dritte Temperatur T3 aufweist, bei der eine vollständige Übertragung der Paste vom Transfermedium auf das Substrat gewährleistet wird und bei der die Paste formstabil bleibt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beruht somit auf der Einhaltung bestimmter, in den einzelnen Druckprozessschritten verschiedener Pastentemperaturen bzw. entsprechender Temperaturen der Druckform, der Oberfläche des Transfermediums und des Substrates. Diese Pastentemperaturen sind abhängig von der jeweils verwendeten Paste. Vorteilhaft ist die Einhaltung des folgenden Temperaturgradienten bei der Übertragung der Paste aus der Druckform über das Transfermedium auf das Substrat:
    T2 < T3 < T1.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich insbesondere Pasten, die Silber oder Aluminium enthalten. Darüber hinaus finden Pasten Verwendung die die folgende Metalle oder Mischungen aus diesen Metallen enthalten: Gold, Kupfer, Zinn, Blei, Nickel, Palladium und/oder Indium. Als anorganische Bestandteile können die Pasten darüber hinaus fein gemahlene Glaspartikel, die Glasfritte, enthalten. Eingesetzt wird typischerweise eine auf Blei-Bor- oder Natrium-Zinksilikatgläsern basierende Glasfritte, welche die Ausbildung eines mechanischen und/oder elektrischen Kontaktes zum Halbleiter ermöglicht und darüber hinaus die Bildung des elektrischen Kontaktes durch zuvor auf die Solarzelle aufgebrachte dielektrische Schichten hindurch erlaubt. Weiterhin enthalten die Pasten als organisches Vehikel ein Bindemittel (beispielsweise Etylzellulose) und Lösungsmittel (beispielsweise Terpineol oder Carbitol). Zusätzlich sind der Paste noch zahlreiche Additive zugesetzt, welche geeignet sind die Herstellung und Aufbringung des Kontaktes auf die Solarzelle zu erleichtern und die Eigenschaften des aufgebrachten Kontaktes zu verbessern. Als besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz von Pasten erwiesen, die 70 bis 80 Gewichtsprozent eines Metallpulvers, insbesondere Silberpulver, Aluminiumpulver oder ein Aluminium-Silber-Pulvergemisch, etwa 5 Gewichtsprozent einer Bleiborsilikatglas-haltigen Glasfritte und 5–15 Gewichtsprozent einer Mischung aus mindestens einem organischem Bindemittel, insbesondere Ethylzellulose und langkettige Alkohole enthalten.
  • Für das erfindungsgemäße Aufbringen der Kontaktstrukturen auf das Substrat ist es erforderlich, dass die Paste thermoplastische Eigenschaften aufweist. Die Paste befindet sich beispielsweise bei Raumtemperatur in einem erstarrten Zustand und ist formstabil. Sie besitzt eine charakteristische Temperatur T3 (Schmelztemperatur) oberhalb der sie fließfähig wird und pastöse Eigenschaften aufweist. Die Viskosität der Paste ist temperaturabhängig und kann durch eine Temperaturerhöhung erniedrigt werden. Der Verflüssigungs- und Erstarrungsprozess ist dabei vorzugsweise reversibel.
  • Die Erfindung umfasst den Einsatz einer aktiv, bei der Temperatur T1, temperierbaren (beheizbaren) Druckform, auf der entsprechend Form und Größe der aufzubringenden Kontaktstruktur Vertiefungen eingebracht sind. Die Erfindung beinhaltet weiterhin ein flexibles Transfermedium, das vorzugsweise zumindest an dessen Oberfläche aus Silikonkautschuk besteht und dessen Oberfläche eine Temperatur T2 aufweist, sowie eine Halterung, in dem das Substrat während der Aufbringung der Kontaktstruktur zeitweise fixiert werden kann. Die Halterung ist dabei entweder dazu geeignet, die Substrate vor der Aufbringung der Paste zu temperieren oder aber ein Abkühlen der Substrate zu verhindern, so dass die Substrate zum Zeitpunkt des Aufbringens der Paste eine wohl definierte Temperatur besitzen. Die Oberfläche des Transfermediums wird in einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens aktiv bei einer Temperatur T2 temperiert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Einzelnen wie folgt erläutert:
    • 1. Zunächst wird die Paste auf die Druckform mit der Temperatur T1 aufgebracht und in die Vertiefungen desselben verteilt. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird eine auf eine Temperatur T4 vortemperierte Paste, wobei T4 in der Größenordnung von T1, insbesondere bei T4 ≥ T1 liegt, verwendet. Überschüssige Paste wird anschließend auf geeignete Weise entfernt, so dass die Paste ausschließlich in den Vertiefungen der Druckform zurückbleibt.
    • 2. Das Transfermedium, dessen Oberfläche sich bei der Temperatur T2 befindet, wird in Kontakt mit der Druckform und der Paste gebracht, wobei die Paste an der Oberfläche des Transfermediums haftet.
    • 3. Beim Entfernen des Transfermediums von der Druckform wird die Paste aus den Vertiefungen herausgelöst und erstarrt an dessen Oberfläche soweit, dass sie formstabil ist.
    • 4. Das Transfermedium und das Substrat, das eine Temperatur T3 aufweist, werden zueinander in Position gebracht. Währenddessen kann das Transfermedium durch geeignete Maßnahmen gekühlt werden, um bei kontinuierlicher Prozessierung ein Erwärmen desselben zu verhindern.
    • 5. Das Transfermedium wird durch Anwendung einer geeigneten Kraft in Kontakt mit dem auf der Halterung fixierten Substrat gebracht, so dass es sich der Struktur der Substratoberfläche vollständig anpasst. Dadurch wird eine Haftung der auf dem Transfermedium befindlichen Paste und dem Substrat vermittelt.
    • 6. Bei Entfernen des Transfermediums vom Substrat löst sich die Paste von demselben und verbleibt haftend auf dem Substrat. Die Struktur ist somit übertragen.
  • Dieser Ablauf kann einmal oder mehrmals mit einem Substrat durchgeführt werden, um die gewünschte Schichtdicke der Paste auf dem Substrat zu erreichen. Alternativ zu einer mehrfachen Durchführung der oben beschriebenen Schritte 16, kann auch nur eine mehrfa che Wiederholung der Schritte 13 erfolgen. In Schritt 6 wird die auf dem Transfermedium gebildete Pastenmenge dann in einem Schritt übertragen. Um die Haftung der thermoplastischen Paste auf dem Substrat zu erhöhen, kann dem Aufbringen der Paste ein kurzer Temperaturprozess angeschlossen sein, bei dem die Substrate mit der aufgebrachten Paste kurzzeitig auf oder unterhalb einer Temperatur T5 erwärmt werden, bei der zumindest die Oberfläche der Paste zähfließend wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben:
  • 1a–f Schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe des Tampondrucks,
  • 2a–d Schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe des Rotations-Tampondrucks mit planer Druckform,
  • 3a–c Schematisierte Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe des Rotations-Tampondrucks mit zylinderförmiger Druckform,
  • 4a, b Aufsicht und Querschnitt einer Solarzelle mit gitterförmiger Kontaktstruktur.
  • Die 1a bis 1f zeigen die einzelnen Schritte der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Tampondruckmaschine. Die Druckform 1 mit den eingebrachten Vertiefungen 2 befindet sich bei einer wohl definierten Temperatur T1 (1a). Die Druckform 1 ist im Allgemeinen aus photopolymerem Kunststoff, Stahl, Glas oder Keramik hergestellt. Zur aktiven Temperierung kann die Druckform 1 auf einer Grundplatte aufgebracht werden, die es temperiert. Die Temperatur T1 ist so gewählt, dass die Paste aufgrund ihrer Viskosität leicht in alle Vertiefungen hineinfließen kann und sich andererseits beim Transfer auf den Tampon 3 vollständig aus den Vertiefungen herauslöst.
  • Zunächst wird in die Vertiefungen 2 auf der Druckform 1 ausreichend Paste 4 eingebracht. Vorteilhafterweise wird die Paste vor dem Aufbringen auf die Druckform 1 bei einer Temperatur T4, bei der die Paste in dünnflüssigem Zustand vorliegt, temperiert. Wird hierfür eine entsprechend beheizte Pastenwanne bereit gestellt, so kann die Druckformoberfläche ausreichend mit der Paste geflutet werden, indem ein Flutrakel in die Pastenwanne eintaucht und die Paste über die Druckform 1 und die Vertiefungen 2 verteilt. Danach wird ein Rakelmesser, das in Kontakt mit der Oberfläche der Druckform 1 gebracht worden ist, über die Druckform 1 hinweg bewegt, um die überschüssige Paste 4 zu entfernen und zurück in die Pastenwanne zu befördern. Verwendbar sind auch halboffene oder geschlossene Rakelsysteme. Als Ergebnis verbleibt die Paste 4 ausschließlich in den dafür vorgesehen Vertiefungen 2 (1b). Um die Paste 4 über die Oberfläche der Druckform 1 zu verteilen, werden Flutrakel verwendet, die üblicherweise aus Stahl oder hartem starren Kunststoff gefertigt sind. Das Entfernen der überschüssigen Paste 4 erfolgt mit einem flexiblen oder starren Rakelmesser, das üblicherweise aus gehärtetem Stahl besteht.
  • Der Tampon (Transfermedium) 3 weist eine Temperatur T2 auf, bei der die Paste 4 in einem formstabilen Zustand vorliegt. Der Tampon 3 besteht typischerweise aus additions- oder kondensationsvernetztem Silikonkautschuk und ist entweder hohl oder massiv ausgeführt. Er weist typischerweise eine nach außen gewölbte Form auf, kann aber auch in seiner Form der aufzubringen Struktur angepasst sein. Die Härte des Tampons 3 sollte in einem Bereich von 15–61° Shore 00 liegen und beträgt vorzugsweise um 20–40° Shore 00.
  • Der Tampon 3 wird nun auf die Druckform 1 herabgesenkt, so dass er an seiner Unterseite mit dieser in Kontakt kommt und sich deformiert. Diese untere Position des Tampons 3 auf der Druckform 1 bzw. wahlweise eine entsprechend gewählte Anpresskraft ist so bemessen, dass zumindest die Vertiefungen auf der Druckformoberfläche abgedeckt wird (1c).
  • Der Tampon 3 hebt sich anschließend und löst sich dabei von der Druckform 1. Die Paste 4 ist auf den Tampon 3 übertragen (1d).
  • Nachdem der Tampon 3 und das Substrat 5 in der Halterung zueinander in Position gebracht worden sind, be ginnt der zweite Transfer der Struktur. Das Substrat weist hierfür eine Temperatur T3 mit T3 > T2 und T3 < T1 auf, die so gewählt ist, dass eine vollständige Übertragung der Paste 4 vom Tampon 3 auf das Substrat 5 gewährleistet wird und bei der die Paste 4 formstabil bleibt. Dadurch wird einerseits eine maximale Haftung der zuvor erstarrten Paste an der Substratoberfläche erreicht und andererseits bleibt die Paste während des zweiten Transferschrittes formstabil, um so Verbreiterungen der Strukturen auszuschließen. Das Substrat 5 wird zuvor auf der Halterung fixiert und besitzt eine definierte Position bezüglich der Vertiefungen in der Druckform 1. Dies kann durch geeignete Maßnahmen zur Justierung, beispielsweise Justiermarken oder kameraunterstützte optische Justierverfahren, erfolgen. Nun wird der Tampon auf das Substrat abgesenkt, so dass dessen untere Seite mit diesem in Kontakt kommt und sich wiederum deformiert. Die untere Position des Tampons 3 auf dem Substrat 5 bzw. wahlweise die gewählte Anpresskraft ist zumindest so gewählt, dass die Paste 4 vom Tampon auf das Substrat 5 vollständig übertragen wird (1e). Beim Abheben des Tampons 3 vom temperierten Substrat 5 auf die obere Position bleibt die Paste 4 auf der Oberfläche des Substrates 5 vollständig haften (1f). Die Dicke des Auftrags wird neben den Prozessparametern auch von den thermoplastischen Eigenschaften der Paste 4 mitbestimmt.
  • Die 2a bis 2d zeigen die einzelnen Schritte der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Rotationsdruckmaschine mit planer Druckplatte. Als Transfermedium 3 werden in diesem Fall Transferzy linder 3 eingesetzt, die zumindest teilweise an der Oberfläche mit Silikonkautschuk versehen sind. Dies kann beispielsweise in Form von flachen angebrachten Silikonkissen der Fall sein. So kann sich auch in diesem Fall das Transfermedium 3 den eventuellen Unebenheiten der Oberfläche des Substrates 5 anpassen. Als Druckform 1 werden plane Druckplatten verwendet.
  • Die erfindungsgemäße Temperierung erfolgt analog der vorstehenden Beschreibung. In einem ersten Schritt werden die Vertiefungen 2 in der temperierten Druckplatte 1 analog zum Vorgehen beim Tampondruckverfahren unter Einsatz eines Flutrakel und eines Rakelmessers mit vortemperierter Paste 4 gefüllt (2a). Zur Aufnahme der Paste 4 durch den Transferzylinder 3 wird dieser über die in der Druckplatte 1 definierte Struktur gerollt, wobei der Transferzylinder 3 mit einem geeigneten Druck auf die temperierte Druckplatte 1 gepresst wird (2b). Dabei kann wahlweise der Transferzylinder 3 auf der Druckplattenoberfläche abrollen, oder die Druckplatte 1 wird an dem fest montierten Transferzylinder 3 vorbeigeführt. Durch das Abrollen des mit erstarrter Paste 4 behafteten Transferzylinders 1 über dem Substrat 5 oder alternativ durch ein Bewegen des Substrats 5 unter dem Transferzylinder 3 hindurch, erfolgt der Übertrag der Paste 4 auf das temperierte Substrat 5. Ein geeignet gewählter Druck zwischen dem Transferzylinder und dem Substrat gewährleistet eine vollständige Übertragung der Paste (2c und 2d).
  • Die 3a bis 3d zeigen die einzelnen Schritte der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Rotationsdruckmaschine mit einem Druckformzylinder. Wiederum erfolgt die erfindungsgemäße Temperierung analog der vorstehenden Beschreibung. Der Druckformzylinder 1 weist Vertiefungen 2 entsprechend der Struktur des zu bildenden Kontaktes auf (3a). Diese können einmal oder auch mehrfach in die Zylinderoberfläche eingebracht sein. Der Druckformzylinder 1 befindet sich in ständigem Kontakt mit dem Transferzylinder 3 und dreht sich in gegensätzlicher Richtung zu diesem. Das Füllen der Vertiefung 2 mit Paste 4 erfolgt bei dieser Umsetzung beispielsweise dadurch, dass sich der Druckformzylinder 1 in einer beheizten Pastenwanne dreht. Da der untere Teil des Druckformzylinders 1 ständig mit der Paste 4 in Berührung ist, werden Vertiefungen 2, welche die Pastenwanne durchlaufen, automatisch gefüllt. Dies erfordert gegebenenfalls eine höhere Viskosität der Paste 4, was durch Temperaturerhöhung in der Wanne einfach erreicht werden kann. Das Entfernen der überschüssigen Paste 4 erfolgt dann durch ein feststehendes Rakelmesser, dass in Drehrichtung des Druckformzylinders 1 unmittelbar nach der Pastenwanne angebracht ist und ständig in Kontakt mit der Druckformoberfläche ist. Ist eine Vertiefung 2 mit der Paste 4 befüllt und durchläuft den Berührungspunkt beider Zylinder wird die Paste 4 auf den Transferzylinder 3 übertragen (3b). Durch die Drehbewegung transportiert der Transferzylinder 3 die Paste 4 zum temperierten Substrat 5, das justiert zur Position der Paste 4 auf dem Transferzylinder 3 unter diesem hindurchbewegt wird (3c).
  • Als weiteres Ausführungsbeispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren angewandt, um Kontakte auf der Vorderseite und Rückseite einer kristallinen Silizium-Solarzelle 6 aufzubringen. Dabei wird das Substrat 5, in diesem Fall ein 330 μm dickes und 10 × 10 cm großes p-dotiertes kristallines Siliziumsubstrat, zunächst vorbehandelt. Das Siliziumsubstrat 5 wird einem Ätzprozess unterzogen, bei dem an der Oberfläche 10–15 μm des Siliziums gleichmäßig entfernt werden. Nachfolgend erfolgt eine Diffusion von Phosphor in der Weise, dass auf der Vorderseite eine n-dotierte Schicht erzeugt und ein pn-Übergang, angrenzend zur Vorderseite des Siliziumsubstrats, in einer Tiefe von 0.5 μm ausgebildet wird. Die Vorderseite wird im Anschluss mit einer ca. 75 nm dicken Schicht aus wasserstoffhaltigem amorphen Siliziumnitrid versehen, die als Antireflexschicht dient.
  • 4a zeigt die auf die Vorderseite einer Solarzelle 6 aufzubringende Kontaktstruktur, bestehend aus zwei parallel zueinander angeordneten Sammelkontakten 8 und senkrecht dazu einer Vielzahl von feineren Kontaktfingern 7.
  • 4b zeigt einen Querschnitt durch eine Solarzelle 6 nach dem Aufbringen der Sammelkontakte 8 (nicht dargestellt) und der feinen Kontaktfinger 7 auf der Vorderseite, sowie von flächigen Rückkontakten 9 und lötbaren Rückkontakten 10 auf der Rückseite der Solarzelle 6.
  • Zur Herstellung und zur Aufbringung der in 4a gezeigten Kontaktstruktur auf der Vorderseite des Siliziumsubstrats wird eine konventionelle Transfer-Tampondruckmaschine mit vertikaler Tamponbewegung und horizontaler Druckformbewegung, sowie offener Pastenwanne verwendet.
  • Die Aufbringung der Kontaktstruktur auf der Vorderseite des Siliziumsubstrats erfolgt unter Einsatz einer thermoplastischen silberhaltigen Siebdruckpaste der Firma Ferro Electronic, Santa Barbara CA (USA):
    FerroTM CN 33-403. Die Paste 4 zeigt folgendes temperaturabhängiges Verhalten: bei Raumtemperatur liegt die Paste 4 erstarrt, d.h. formstabil vor, sie verflüssigt sich bei ca. 55°C. Während bei 70°C die Viskosität ungefähr 12 Pa s beträgt und reduziert sie sich bei Erhöhung der Temperatur über 90°C auf Werte von 5 Pa s und weniger. Die Paste 4 kann ohne Modifikationen in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.
  • Die Druckform 1 wird zusammen mit der Pastenwanne über eine in der Druckformhalterung eingebaute regelbare Widerstandsheizung bei einer Temperatur T1 aus dem Intervall 80°C–100°C, vorzugsweise bei 90°C temperiert. Die Substrathalterung besteht aus einem Aluminiumblock mit darin eingelassener poröser thermisch gut leitfähiger Platte, über die der Siliziumwafer mittels Vakuum während des Druckprozesses angesaugt wird. Die Substrathalterung und damit auch das Substrat wird bei einer Temperatur T3 aus dem Intervall 45°C–53°C, vorzugsweise bei 49°C, temperiert. Die Temperaturhomogenität des Substrats wird dabei auf ± 1°C oder besser ge regelt. Alternativ ist die Zufuhr von vortemperierten Substraten 5 möglich, wenn gewährleistet ist, dass deren Temperatur T3 während des Aufbringens der Paste 4 gehalten wird. Als Transfermedium 3 kommt ein gewölbter Silikontampon auf quadratischer Grundplatte zum Einsatz, der eine Härte von 40° Shore 00 aufweist. Der Tampon wird nicht temperiert und weist im Ausführungsbeispiel eine der Raumtemperatur entsprechende Temperatur auf. Die Temperatur T2 des Tampons sollte aber zwischen Raumtemperatur und ca. 35°C, vorzugsweise bei 25°C–30°C liegen, um optimale Druckergebnisse zu erhalten. In der Druckform 1 ist die Kontaktstruktur entsprechend 4a als Vertiefung 2 ausgeätzt und besteht aus zwei parallelen breiten Gräben (Sammelkontakte 8) und einer Vielzahl von senkrecht dazu liegenden feineren Gräben (feine Kontaktfinger 7). Die Tiefe der Strukturen in der Druckform 1 liegt zwischen 10 μm und 150 μm. Die Paste 4 wird zunächst mit einem Flutrakel auf der temperierten Druckform 1 verteilt und bis auf die Vertiefungen 2 wieder mit einem Rakelmesser entfernt. Dann wird der Tampon 3 auf die Druckform 1 abgesenkt, um die Paste 4 aus den Vertiefungen 2 aufzunehmen. Die Druckform fährt zurück und gibt das temperierte Siliziumsubstrat 5 in der Halterung frei. Der Tampon 3 mit der daran haftenden, formstabil erstarrten Paste 4 auf der Oberfläche senkt sich auf das Siliziumsubstrat 5 ab und überträgt die Paste 4 bei nachfolgenden Abheben auf das Siliziumsubstrat 5. Die Paste 4 in Form der aufzubringenden Kontaktstruktur ist damit auf die vorderseitige Oberfläche des Solarzellenrohlings 1 übertragen. Die Position des Substrates 5 ist dabei so zur Gravur auf der Druckform 1 justiert, dass das Kon taktgitter mittig auf das Siliziumsubstrat 5 übertragen wird.
  • Nun erfolgt in analoger Weise die Herstellung und Aufbringung des in 4b gezeigten Aluminium-Rückkontaktes 9 auf der Rückseite des Siliziumsubstrates mit derselben Transfertampondruckmaschine unter Einsatz der thermoplastischen aluminiumhaltigen Paste FerroTM CN 53-092 der Firma Ferro Electronic, Santa Barbara CA (USA) sowie einer entsprechend angepassten Druckform 1. Diese Paste 4 verflüssigt sich bei 48°C. Auch diese Paste 4 verringert bei darüber liegenden Temperaturen ihre Viskosität mit steigender Temperatur. Die Paste 4 kann ohne Modifikationen in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden.
  • Die Druckform 1 wird zusammen mit der Pastenwanne über eine in der Druckformhalterung bei einer Temperatur T1 aus dem Intervall 70°C–90°C, vorzugsweise bei 80°C temperiert. Das Substrat 5 wird bei einer Temperatur T3 aus dem Intervall 39°C–45°C, vorzugsweise bei 42°C, temperiert. Als Transfermedium 3 kommt ein gewölbter Silikontampon auf quadratischer Grundplatte zum Einsatz, der eine Härte von 25° Shore 00 aufweist. In der Druckform 1 ist eine flächige quadratische Kontaktstruktur 2 ausgeätzt, in der zwei parallele breite Stege für den lötbaren Rückkontakt 10 stehen gelassen wurden. Die Tiefe der Strukturen in der Druckform 1 liegt bei ca. 100 μm.
  • Abschließend wird der mit der aufgebrachten Kontaktstruktur versehene Solarzellenrohling von der Halterung entfernt und in einem Infrarot-Durchlaufofen gefeuert. Dabei werden die organischen Bestandteile der Paste zunächst bei Temperaturen bis zu 400°C für ca. zwei Minuten ausgebrannt und anschließend das Siliziumsubstrat 5 mit schnellen Auf heiz- und Abkühlrampen für wenige Sekunden auf 700°C–800°C erhitzt. Dadurch erfolgt die Ausbildung sowohl der Leitungseigenschaften der aufgebrachten Leiterbahnen als auch des elektrischen Kontaktes mit dem n-dotierten Emitter durch die Antireflexschicht aus Siliziumnitrid hindurch. Nach dem Feuerprozess wird die Solarzelle 1 durch Anwendung weiterer Prozessschritte fertig gestellt.
  • Die auf der Substratvorderseite aufgebrachten feinen Kontaktfinger 7 weisen ein Breite von 30–50 μm auf. Für den einfachen Druck werden nach dem Feuerprozess auf der Substratvorderseite bei den feinen Kontaktfingern 7 Dicken von ca. 3 μm, bei den Sammelkontakten 8 Dicken von ca. 7 μm sowie auf der Substratrückseite bei den Aluminiumrückkontakten Dicken von bis zu 20 μm erreicht. Die Leitungswiderstände liegen bei den feinen Kontaktfingern 7 bei 3 Ω/cm, bei den Sammelkontakten 8 bei 0,4 Ω/cm. Die Dicke der Kontaktkörper lässt sich bei einem Mehrfachdruck erhöhen. Pro durchgeführter Wiederholung des Druckprozesses erhöht sich dabei das Volumen der Kontaktkörper und entsprechend deren Leitfähigkeit um 50–80%.
  • Der Übertrag der Paste von dem Tampon auf das Siliziumsubstrat erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel vollständig und somit ohne Rückstände auf dem Tampon. Die Vollständigkeit der Übertragung der Paste aus der Druckform auf den Tampon hängt u.a. von den Strukturen in der Druckform, vor allem deren Tiefe ab. Durch eine entsprechende Anpassung der Strukturtiefen der Druckform auf die Dicke der zu übertragenden Kontaktkörper kann eine nahezu rückstandsfreie Übertragung der Paste aus der Druckform auf den Tampon erreicht werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn eine Limitierung der von der Druckform auf den Tampon übertragenen Pastenmenge durch die Strukturtiefe ausgeschlossen ist. Die Vertiefungen in der Druckform wird man deshalb geringfügig tiefer als eigentlich erforderlich ausführen.
  • 1
    Druckform/Klischee
    2
    Vertiefungen entsprechend der zu übertra
    genden Strukturen
    3
    Transfermedium/Tampon
    4
    Paste
    5
    Substrat
    6
    Solarzelle
    7
    Kontaktfinger
    8
    Sammelkontakt
    9
    Aluminium-Rückkontakt
    10
    Lötbarer Rückkontakt aus Silber

Claims (21)

  1. Verfahren zur Aufbringung einer thermoplastischen Paste (4), insbesondere einer metallhaltigen thermoplastischen Paste (4), auf ein Substrat (5) bestehend aus folgenden Schritten: – Auffüllen von Vertiefungen (2) in einer Oberfläche einer Druckform (1), die mit einem geometrischen Muster korrespondieren, das auf das Substrat (5) in Gestalt der Paste (4) aufgebracht werden soll, mit der Paste (4), – in Kontaktbringen der Oberfläche eines Transfermediums (3) mit der Oberfläche der Druckform (1) und der in den Vertiefungen (2) enthaltenen Paste (4), so dass die Paste (4) aus den Vertiefungen (2) der Druckform (1) auf die Oberfläche des Transfermediums (3) übertragen wird und auf der Oberfläche des Transfermediums (3) nach Entfernen des Transfermediums (3) von der Oberfläche der Druckform (1) haften bleibt, und – in Kontaktbringen der Oberfläche des Transfermediums (3) und der daran haftenden Paste (4) mit dem Substrat (5), wobei die Paste (4) auf das Substrat (5) übertragen wird, wobei – die Druckform (1) eine erste Temperatur T1 aufweist, bei der die Paste (4) flüssig ist, sodass sie in die Vertiefungen (2) vollständig hinein fließt und sich bei der Übertragung auf das Transfermedium (3) aus den Vertiefungen (2) vollständig herauslöst, – das Transfermedium (3) eine zweite Temperatur T2 aufweist, bei der die Paste (4) einen formstabilen Zustand einnimmt, und – das Substrat (5) eine dritte Temperatur T3 aufweist, bei der eine vollständige Übertragung der Paste (4) vom Transfermedium (3) auf das Substrat (5) gewährleistet wird und bei der die Paste (4) formstabil bleibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass T1 > T3 > T2 ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Paste (4) vor dem Aufbringen auf die Druckform (1) bei einer vierten Temperatur T4, bei der die Paste (4) flüssig ist, temperiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Temperatur T4 > T1 ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturen T1, T2, T3 und T4 so gewählt werden, dass T2 < T3 < T1 ≤ T4 ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum erhöhten Auftragen des selben Musters der Paste (4) auf das selbe Substrat (5), die Verfahrensschritte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zumindest zweimal hintereinander durchgeführt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum erhöhten Auftragen der Paste (4) auf das Transfermedium (3) die Verfahrensschritte nach Anspruch 1 vor dem in Kontaktbringen des Transfermediums (3) mit dem Substrat (5) mindestens zweimal hintereinander durchgeführt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach Übertragung der Paste (4) auf das Substrat (5), das Substrat (5) kurzzeitig von der dritten Temperatur T3 auf eine fünfte Temperatur T5 bei der die Paste (4) zumindest an deren Oberfläche zähflüssig ist, erwärmt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Paste (4) auf das Substrat (5) eine Transfer-Tampondruckmaschine eingesetzt wird, die als Transfermedium (3) einen, mindestens eine nach außen gewölbte Form aufweisenden Tampon (3) aus weichem Material aufweist, und die eine temperierbare Druckform (1) aus photopolymeren Kunststoff, Stahl, Glas oder Keramik mit Vertiefungen (2), eine temperierbare Pastenwanne, ein Flutrakel, ein Rakelmesser oder ein halboffenes oder geschlossenes Rakelsystem und eine temperierbare Substrathalterung umfasst.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Paste (4) auf das Substrat (5) eine Rotationsdruckmaschine mit planer oder zylinderförmiger Druckform (1) eingesetzt wird, wobei das Transfermedium (3) als Transferzylinder mit einer Oberfläche ausgestaltet ist, die zumindest teilweise aus einem weichen Material besteht.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transfermedium (3) mit einer Oberfläche eingesetzt wird, die aus additions- oder kondensationsvernetztem Silikonkautschuk mit einer Materialhärte im Bereich von 15–61° Shore 00, vorzugsweise zwischen 20–40° Shore 00 besteht.
  12. Verfahren nach einem des Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Paste (4) verwendet wird, deren Hauptbestandteil ein Metall oder eine Mischung aus Metallen, insbesondere Silber, Gold, Kupfer, Aluminium, Zinn, Blei, Nickel, Palladium oder Indium ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Paste (4) verwendet wird, die 70 bis 80 Gewichtsprozent eines Metallpulvers, insbesondere Silberpulver, Aluminiumpulver oder Aluminium-Silber-Pulvergemisch, etwa 5 Gewichtsprozent einer Bleiborsilikatglas-haltigen Glasfritte und 5 bis 15 Gewichtsprozent aus einer Mischung mit mindestens einem organischen Bindemittel, insbesondere Ethylzellulose, und langkettige Alkohole enthält.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Paste (4) verwendet wird, die bei Raumtemperatur einen erstarrten, formstabilen Zustand einnimmt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat (5) ein Halbleiter, insbesondere eine Solarzelle (6) verwendet wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine temperierbare Druckform (1) verwendet wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine temperierbare Substrathalterung verwendet wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Temperaturhomogenität von ± 5°C, insbesondere ± 1°C oder geringer aufweist.
  19. Verfahren nach einem des Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transfermedium (3) mit einer temperierbaren Oberfläche eingesetzt wird.
  20. Verfahren nach einem des Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine temperierbare Pastenwanne verwendet wird.
  21. Verwendung des Verfahrens nach einem des Ansprüche 1 bis 20 zur Übertragung von metallischen Strukturen auf Solarzellen.
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