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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines als Mehrschichtkörper ausgebildeten elektrischen,
insbesondere photovoltaischen Moduls, sowie einen Mehrschichtkörper zur
Ausbildung eines solchen Moduls.
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Photovoltaische
Module mit photoaktiven organischen Schichten auf Polymerbasis haben
bislang Wirkungsgrade, die im Bereich von 3 bis 5% liegen. Die Wirkungsgrade
sind so deutlich niedriger als die von konventionellen Solarzellen,
die auf der "klassichen" Siliziumtechnologie
basieren.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad von auf
flexiblen Trägersubstrat
aufgebauten elektrischen, insbesondere photovoltaischen Modulen
zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines als Mehrschichtkörper ausgebildeten
elektrischen, insbesondere photovoltaischen Moduls gelöst, wobei
bei dem Verfahren auf eine Vorderseite eine Trägerfolie mehrere elektrische
Funktionsschichten, umfassend eine halbleitende und/oder photoaktive
Schicht aufgebracht werden, welche ein oder mehrere elektrische
Bauelemente, insbesondere Solarzellen ausbilden, wobei bei dem Verfahren ein
oder mehrere dieser elektrischen Funktionsschichten als partielle Funktionsschichten
ausgebildet werden, die in ersten aktiven Bereichen aufgebracht
werden und in zweiten nicht aktiven Bereichen nicht aufgebracht
werden, und bei dem Verfahren Hilfsstrukturen auf die den elektrischen
Funktionsschichten gegenüberliegende
Rückseite
der Trägerfolie
aufgebracht werden, welche insbesondere Registermarken für die Aufbringung
der mindestens zwei partiellen elektrischen Funktionsschichten und/oder
Abstandshalter ausbilden. Diese Aufgabe wird weiter mittels eines
Mehrschichtkörpers
zur Ausbildung eines elektrischen, insbesondere photovoltaischen
Moduls gelöst,
welcher eine Trägerfolie
und mehrere elektrische Funktionsschichten aufweist, die eine halbleitende
und/oder photoaktive Schicht umfassen und die übereinanderliegend auf der
Vorderseite der Trägerfolie
aufgebracht sind, wobei ein oder mehrere dieser elektrischen Funktionsschichten
als partielle Funktionsschichten ausgebildet sind, die in ersten
aktiven Bereichen vorgesehen sind und in zweiten nicht aktiven Bereichen
nicht vorgesehen sind, und wobei auf die den elektrischen Funktionsschichten
gegenüberliegende
Rückseite
der Trägerfolie
Hilfsstrukturen aufgebracht sind, welche insbesondere Registermarken
für die
Aufbringung der mindestens zwei partiellen elektrischen Funktionsschichten
und/oder Abstandshalter ausbilden.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Funktionsweise
eines photovoltaischen Moduls und hierdurch auch der Wirkungsgrad
des Moduls dadurch verbessert werden kann, dass Hilfsstrukturen
nicht auf derselben Seite wie die die Solarzellen des Solarmoduls
ausbildenden Schichten auf der Trägerfolie aufgebracht werden,
sondern auf der dieser Seite gegenüberliegenden Seite, d. h. auf
der Rückseite
der Trägerfolie
aufgebracht werden. Hilfsstrukturen sind hierbei Strukturen, die
nicht funktionswesentliche Elemente der Solarzellen darstellen und insbesondere
Strukturen darstellen, die für
den Herstellungsprozeß des
photovoltaischen Moduls benötigt
oder verwendet werden, insbesondere Registermarken und/oder Abstandshalter.
Untersuchungen haben überraschend
gezeigt, dass bei der Aufbringung der Hilfsstrukturen auf die Vorderseite
der Trägerfolie
elektrische Funktionsschichten der Solarzelle während des Herstellungsprozesses
in geringen Spuren kontaminiert werden, was zu einer starken Beeinflussung
des Ladungsträgertransportes
führt und
so die Funktionsweise des photovoltaischen Moduls beeinträchtigt.
Werden so beispielsweise Registermarken mittels Tiefdruck auf die
Trägerfolie
aufgebracht, so besitzen die Tiefdruckwalzen gravierte wie auch
nicht gravierte Bereiche. Die nicht gravierten Bereiche auf einer
Rasterwalze besitzen eine gewisse Rauhigkeit, wodurch wohl geringe
Spuren von Lackpartikeln während
des Drucks auch auf nicht zu bedruckende Bereiche übertragen
werden, zwar in kaum meßbarer
Größenordnung,
aber – wie
Untersuchungen überraschend
gezeigt haben – ausreichen, um
die elektrische Funktionsweise von Solarzellen zu stören bzw.
deren Effizienz zu verringern. Dieser Effekt tritt auch bei der
Herstellung von sonstigen elektrischen Modulen auf, wo insbesondere
der Ladungsträgertransport
der halbleitenden Schichten oder der Übergang von halbleitenden zu
leitenden Schichten gestört
wird. Durch das Aufbringen von Hilfstrukturen auf der Rückseite
der Trägerfolie,
die Abstandshalter ausbilden, wird weiter vermieden, dass elektrische
Funktionsschichten, die Solarzellen oder auch andere elektrische
Bauelemente ausbilden, mechanisch beschädigt oder zerkratzt werden, so
dass auch hierdurch die Performance des photovoltaischen/elektrischen
Moduls erhöht
wird. Insbesondere durch die Applikation von Registermarken und/oder
Abstandshalter auf der Rückseite
der Trägerfolie
wird somit sichergestellt, dass der Ladungsträgertransport in den Solarzellen
bzw. elektrischen Baulementen nicht beeinträchtigt wird und so die Performance
des photovoltaischen bzw. elektrischen Moduls verbessert wird.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen bezeichnet.
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Gemäß eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung werden als Hilfsstrukturen Registermarken auf der
Rückseite
der Trägerfolie
aufgebracht, welche die Aufbringung der partiellen elektrischen
Funktionsschichten steuern. Vor dem Aufbringen der partiellen Funktionsschichten
werden auf der Rückseite
der Trägerfolie
Registermarken als Hilfsstrukturen aufgebracht, welche lediglich
bereichsweise auf der Trägerfolie
vorgesehen sind. Die Registermarken werden sodann während des
weiteren Herstellungsprozesses detektiert und das Aufbringen der
zwei oder mehr partiellen Funktionsschichten mittels der Registermarken
gesteuert. Vorzugsweise werden die zwei oder mehr partiellen Funktionsschichten
hierbei mittels eines Druckverfahrens, insbesondere eines Tiefdruckverfahrens während des
Herstellungsprozesses auf die Trägerfolie
oder auf eine darunter liegende Funktionsschicht aufgedruckt. Die
Registermarken dienen hierbei der Steuerung dieses Druckprozesses,
insbesondere der Steuerung des Druckprozesses für die photoaktive Schicht.
Weiter ist es auch möglich,
dass jede der partiellen Funktionsschichten mittels eines jeweiligen
zugeordneten Druckwerks aufgedruckt wird. Die Registrierung dieser
Druckwerke wird dann von den Registermarken gesteuert. Auf diese
Weise wird eine kostengünstige
Herstellung von Modulen hoher Effizienz ermöglicht.
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Vorzugsweise
wechseln sich die aktiven und nicht aktiven Bereiche in mindestens
einer parallel zur Trägerfolie
liegenden Richtung ab. Diese Richtung wird, insbesondere bei einem
Rolle zu Rolle Prozess, bevorzugt von der quer zur Längsrichtung der
Folienbahn liegenden Richtung gebildet, welche die Trägerfolie
ausbildet. Damit wird von den Registermarken die Strukturierung
der partiellen Schichten quer zur Transportrichtung gesteuert. Bei
einer anderen Ausführungsform
wird diese Richtung von der Längsrichtung
der Folienbahn gebildet, so dass von den Registermarken die Strukturierung
der partiellen Schichten in Längsrichtung
d. h. in Transportrichtung gesteuert wird. Es ist weiter auch möglich, dass
sich aktive und nicht aktive Bereich sowohl in Längs- als auch in Querrichtung
abwechseln und dass die Registermarken die Strukturierung der partiellen Schichten
sowohl in Längs-
als auch in Querrichtung steuern.
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Gemäß eines
bevorzugten Ausführungsbeispieles
der Erfindung werden als Registermarken Registerlinien verwendet,
die auf der Rückseite
der Trägerfolie aufgebracht
werden und deren Längsersteckung
parallel und/oder senkrecht zur Transportrichtung der Trägerfolienbahn
verläuft.
Die Registerlinien haben hierbei vorzugsweise eine Breite von 0,4 bis
1,6 mm und eine Längserstreckung
die sich über die
gesamte Breite der Folienbahn erstreckt. Hierdurch wird eine besonders
fehlertolerante registrierte Aufbringung der elektrischen Funktionsschichten
ermöglicht,
ohne die elektrische Funktionsschicht in ihrer Funktion zu beeinträchtigen.
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Es
hat sich bewährt,
dass die Registermarken an jedem Übergang von einem aktiven in
einen nicht aktiven Bereich und von einen nicht aktiven Bereich
in einen aktiven Bereich auf der Rückseite der Trägerfolie
aufgebracht werden. Hierbei ergibt sich eine besonders genaue Registrierung
und die Effektivität
der Solarzellen wird weiter verbessert. Die Registermarken können hierbei überlappend
zu den Randbereichen der aktiven Bereiche aufgebracht werden, wodurch
die Steuerung besonders präzise erfolgt
und beim Aufspur des Mehrschichtkörpers lediglich eine mechanische
Belastung in den Randereichen der aktiven Bereiche auftreten kann,
und hierdurch die Effizienz der Solarzellen weiter gesteigert werden
kann.
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Weiter
ist es jedoch auch vorteilhaft, die Registermarken in den Randbereichen
der nicht aktiven Bereiche, nicht überlappend zu den Randbereichen der
aktiven Bereiche aufzubringen. Hierdurch ist es möglich, dass
eine mechanische Beschädigung
der aktiven Bereiche beim Aufspulen des Mehrschichtkörpers vollständig vermieden
werden kann und hierdurch die Effizienz des Moduls weit verbessert
werden kann.
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Es
hat sich bewährt,
Registermarken zu verwenden, die elektrisch leitende oder magnetische
Eigenschaften aufweisen und die Registermarken mittels eines die
elektrische Leitfähigkeit
erfassenden Sensor bzw. eines Magnetsensors zu dektieren. Weiter
ist es auch möglich,
dass die optischen Eigenschaften der Registermarken sich von denen
der Trägerfolie
unterscheiden und die Registermarken mittels eines optischen Sensors
detektiert werden. In diesem Fall können die Registermarken beispielsweise
farbig, opak oder semitransparent ausgebildet sein oder sich auch
beispielsweise in ihrem Polarisationseigenschaften von denen der
Trägerfolie
unterscheiden.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung erbringen die Registermarken weiter zusätzlich die
Funktion von Abstandshaltern beim Aufwickeln des Mehrschichtkörpers, und
erbringen so eine Doppelfunktion. Durch die Wirkungsweise der Registermarken
als Abstandshalter wird die mechanische Belastung der aktiven Bereiche
und insbesondere ein großflächiges Zerkratzen
der Oberfläche der
aktiven Bereiche beim Aufspulen des Mehrschichtkörpers vermieden und hierdurch
die Effizienz des Moduls weiter verbessert.
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Die
Registermarken werden vorzugsweise von einem auf die Rückseite
der Trägerfolie
aufgebrachten, insbesondere aufgedruckten Lack gebildet. Es ist
jedoch auch möglich,
dass die Registermarken auf die Rückseite der Trägerfolie
auflaminiert werden oder von der Übertragungslager einer Transferfolie gebildet
werden, die auf der Rückseite
der Trägerfolie
abgeprägt
wird.
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Gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels der
Erfindung werden zwei oder mehr unterschiedliche Arten von Registermarken
als Hilfsstrukturen auf die Rückseite
der Trägerfolie
aufgebracht. Die unterschiedlichen Arten von Registermarken unterscheiden
sich hierbei vorzugsweise in ihren optischen, elektrischen und/oder
magnetischen Eigenschaften und/oder ihrer Formgebung, insbesondere
in ihrer Höhe
oder ihrer Querschnittsform. Diese unterschiedlichen Arten von Registermarken
können
insbesondere dazu verwendet werden, um mit unterschiedliche Arten
von Registermarken das partielle Aufbringen unterschiedlicher partieller
Funktionsschichten zu steuern. So wird vorzugsweise bei der Detektion
jeder Registermarke zusätzlich
die Art der Registermarke bestimmt und das Aufbringen einer partiellen
Funktionsschicht auf der Vorderseite der Trägerfolie von der dieser partiellen
Funktionsschicht zugeordneten Art von Registermarken gesteuert. Hierdurch
ist es möglich,
partielle Funktionsschichten unterschiedlicher Formgebung registergenau
zueinander auf der Vorderseite der Trägerfolie aufzubringen.
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Gemäß eines
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung werden die Registermarken und/oder die Abstandshalter
nach Aufbringung der mindestens zwei partiellen Funktionsschichten
von der Rückseite
der Trägerfolie
abgetragen. Vorzugsweise werden die Registermarken und/oder Abstandshalter
hierbei mittels einer Nehmerfolie von der Rückseite der Trägerfolie
abgezogen. Sämtliche
oder ein Teil der Hilfsstrukturen können so von der Rückseite
der Trägerfolie
vor Fertigstellung des Endproduktes entfernt werden.
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Gemäß eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung werden auf der Rückseite
der Trägerfolie
Abstandshalter als Hilfsstrukturen aufgebracht, die beim Aufwickeln
des Mehrschichtkörpers ein
Anhaften der Funktionsschicht an der Rückseite der Folie verhindern.
Dies wird beispielsweise durch Abstandshalter bewerkstelligt, deren
Höhe größer als die
Differenz der Gesamtschichtdicke der Schichten auf der Vorderseite
der Trägerfolie
in den aktiven und nicht aktiven Bereichen ist, bevorzugt größer als
die maximale Gesamtschichtdicke der Schichten auf der Vorderseite
der Trägerfolie
ist. Die Abstandshalter haben hier vorzugsweise eine Höhe von 3 μm bis 50 μm, insbesondere
von 5 μm
bis 10 μm.
Weiter besitzen die Abstandshalter vorzugsweise eine mittlere Breitenabmessung
von 0,2 mm bis 3,8 mm.
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Die
Abstandshalter werden hierbei auf der Rückseite der Trägerfolie
vorzugsweise so angeordnet und beabstandet, dass sie beim Aufwickeln
die nicht aktiven Bereiche berühren.
Hierzu ist der Abstand der Abstandhalter sowie die Beabstandung
der nicht aktiven Bereiche aufeinander abgestimmt und bevorzugt
so gewählt
dass der beim Aufwickeln des Mehrschichtkörpers entstehe Wickelversatz
kleiner als die Abmessung der nicht aktiven Bereiche ist. Hierdurch
kann eine mechanische Beeinträchtigung der
aktiven Bereiche beim Aufwickeln des Mehrschichtkörpers weitgehend
vermieden werden, wodurch die Effizienz des Moduls weiter erhöht wird.
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Die
Abstandshalter werden vorzugsweise in den nicht aktiven Bereichen
aufgebracht. Vorzugsweise wird in jedem der nicht aktiven Bereiche
ein Abstandshalter aufgebracht, insbesondere mittig in den nicht
aktiven Bereichen aufgebracht. Hierdurch läßt sich die Effizienz des Moduls
erhöhen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
der Erfindung werden die Abstandshalter zwischen zwei Registermarken
aufgebracht. Hierbei wird vorzugsweise die max. Abmessung der Abstandshalter
in Richtung senkrecht zu der von der Trägerfolie aufgespannten Ebene
größer als
die der Registermarken gewählt,
d. h. die Abstandshalter so gewählt,
dass die Abstandshalter die Registermarken überragen. Hierdurch wird sichergestellt,
dass die Registermarken keine mechanische Beeinträchtigung
der obersten Schicht der aktiven Bereiche bewirken können und
so die Effizienz des Moduls weiter verbessert wird.
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Die
optischen, elektrischen und/oder magnetischen Eigenschaften der
Abstandshalter unterscheiden sich bevorzugt von den der Registermarken.
Vorzugsweise sind die Abstandshalter hierbei transparent ausgebildet.
So wird vermieden, dass die Abstandshalter die Steuerung der Registrierung
beeinträchtigen
können.
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Bevorzugt
werden die Abmessungen der inaktiven Bereiche entlang der Richtung
im wesentlichen konstant gewählt
und auch die Abmessungen der aktiven Bereiche entlang der Richtung
im wesentlichen konstant gewählt,
so dass sich inaktive und aktive Bereiche periodisch abwechseln.
Die Richtung wird hier vorzugsweise von der Längs- und/oder Querrichtung
der Folienbahn bestimmt. Durch eine derartige periodische Anordnung
wird die Anzahl der Registermarken und/oder Abstandshalter, die
beim Aufspulen des Mehrschichtkörpers
auf inaktiven Bereichen der benachbarten Bahnen aufsitzen, erhöht und so
die mechanische Belastung des aktiven Bereich weiter verringert.
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Vorzugsweise
wird das erfindunsgemäße Verfahren
in einem Rolle-zu-Rolle Prozeß durchgeführt, bei
dem der Mehrschichtkörper
nach Aufbringen der elektrischen Funktionsschicht auf einen Spulkern
aufgewickelt wird. Die Abmessungen jeder der inaktiven Bereiche
entlang der Richtung wird bevorzugt größer als der Wickelversatz zwischen
zwei benachbarten Lagen des Mehrschichtkörpers gewählt, der beim Aufwickeln des
Mehrschichtkörpers auf
den Spulkern entsteht. Hierzu wird die Größe der nicht aktiven Bereiche/aktiven
Bereiche und unter Umständen
der Durchmesser des Spulenkerns entsprechend aufeinander abgestimmt,
um diese Bemessungsregel zu erzielen. Hierdurch wird ermöglicht,
dass Abstandshalter in einem sehr hohen Anteil lediglich in der
Berührung
mit den nicht aktiven Bereichen der angrenzenden Schichtlage des
Mehrschichtkörpers
stehen und damit die Effizienz der Solarzellen durch den Aufwickelvorgang
nicht wesentlich beeinträchtigt
wird.
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Hilfsstruktur
können
auch aus zwei oder mehr übereinander
angeordneten Schichten entstehen. Weiter ist es auch möglich, dass
die Strukturen elektrisch leitende Struktur ausbilden, die der Ableitung
von Ladungen dienen.
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Die
aktiven Bereiche besitzen entlang der Längs- und/oder Querrichtung
der Trägerfolienbahn vorzugsweise
eine Längenausdehnung
von 7 mm bis 15 mm. Quer zu dieser Richtung ist die Abmessung vorzugsweise
erheblich größer, erstreckt
sich beispielsweise über
die gesamte Folienbahn.
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Weiter
ist es auch möglich
den oben beschriebenen Mehrschichtkörper und das oben beschriebene
Verfahren wie im folgenden aufgezeigt zu variieren: Es kann vorgesehen
sein, dass auf der Rückseite
des Trägers
die Einheit/en, die als Hilfsstrukturen für die Registrierung herangezogen wird/werden,
in einer/verschiedensten Form/en vorliegt/vorliegen. So sind in
diesem Zusammenhang z. B. Linienformen etc. vorstellbar. In diesem
Zusammenhang ist auch vorstellbar, dass die Einheit/en, die für die Registrierung
herangezogen wird/werden, durchgängig
oder nicht, partiell, partiell vollflächig etc. vorliegt/vorliegen.
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Vorstellbar
ist zudem, dass die Einheit/en auf der Rückseite des Trägers, die
für die
Registrierung herangezogen wird/werden, aus einer/mehreren Schicht/en
besteht/bestehen. In diesem Zusammenhang ist auch vorstellbar, dass
hierbei in einigen Bereichen einschichtige – in anderen Bereichen eine/mehrere
mehrschichtige Einheit/en, die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, vorliegt/vorliegen.
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Vorstellbar
ist zudem, dass die auf der Rückseite
des Trägers
angebrachte/n Einheit/en, die für die
Registrierung herangezogen wird/werden, isolierend, leitend oder
partiell leitend ausgebildet ist/sind – vorstellbar wäre in diesem
Zusammenhang und bei leitender Ausbildung auch, dass diese für die Ableitung
von Ladungen herangezogen wird/werden.
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Hierbei
ist auch vorstellbar, dass die Einheiten, die für die Registrierung herangezogen
wird/werden, in unterschiedlichen Bereichen auf der Rückseite
des Trägers
zudem unterschiedliche Leitfähigkeiten
aufweist/aufweisen. Es ist zudem vorstellbar, dass sich die Leitfähigkeit
innerhalb der Höhe
der aufgebrachten Einheit/en ändert.
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Es
ist zudem vorstellbar, dass die Einheit/en auf der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, unterschiedlichste Querschnittsformen
hat/haben.
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Vorstellbar
ist zudem auch, dass die Einheit/en auf der Rückseite des Trägers, die
für die
Registrierung herangezogen wird/werden, aus einem/mehreren vernetzten
Lack/en, nicht vernetzten oder teil vernetzen Lack/en gebildet wird/werden. Hierbei
ist auch vorstellbar, dass in unterschiedlichen Bereichen auf der
Rückseite
des Trägers
auch ein/mehrere unterschiedlicher/unterschiedliche Vernetzungsgrad/e
des/der Lacke/s vorliegt/vorliegen. Darüber hinaus ist zudem vorstellbar,
dass die Einheit/en, die für
die Registrierung herangezogen wird/werden aufgedruckt, aufgeprägt, auflamininiert etc.
wird/werden. In diesem Zusammenhang ist auch vorstellbar, dass es
sich dabei um einen ein-/mehrstufigen Prozess handelt. Vorstellbar
ist hierbei auch, dass in unterschiedlichen Bereichen auf der Rückseite
des Trägers
unterschiedliche Techniken zur Erzeugung der Einheit/en, die für die Registrierung
herangezogen wird/werden, Einsatz finden. Dabei ist auch vorstellbar,
dass mehrere Prozesse miteinander kombiniert werden.
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Vorstellbar
ist zudem auch, dass die rückseitig
aufgebrachte/n Einheiten, die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, transparent ist/sind.
Es ist auch vorstellbar, dass die rückseitig aufgebrachte/n Einheiten,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, semitransparent oder
opak ist/sind. Hierbei ist auch vorstellbar, dass die auf der Rückseite
des Trägers
aufgebrachte/n Einheiten, die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, in unterschiedlichen
Bereichen des Trägers
unterschiedliche Transparenz aufweist/aufweisen. In diesem Zusammenhang
ist auch vorstellbar, dass die auf der Rückseite des Trägers aufgebrachte/n
Einheit/en, die für die
Registrierung herangezogen wird/werden, farbig ausgebildet ist/sind.
Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Einheiten, die für die Registrierung
herangezogen wird/werden, mehrfarbig ist/sind.
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Vorstellbar
ist in diesem Zusammenhang auch, dass die Einheiten, für die Registrierung
herangezogen wird/werden, in einem Prozess in der gesamten Prozesskette
abgetragen oder teilweise abgetragen wird/werden.
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Hierbei
ist auch vorstellbar, dass dies unterschiedlich in unterschiedlichen
Bereichen des Trägers
auf der Rückseite
erfolgen kann.
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Vorstellbar
ist zudem auch, dass sich verschiedenste Partikel in der/den Einheit/en,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, auf der Rückseite
des Trägers
befinden – es
kann sich dabei um Streupartikel gleicher/unterschiedlicher Art
handeln. In diesem Zusammenhang ist vorstellbar, dass die Konzentration
an Partikeln in der/den Einheiten, die für die Registrierung herangezogen
wird/werden, in verschiedenen Bereichen gleich/unterschiedlich ist/sind.
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Vorstellbar
ist in diesem Zusammenhang auch, dass die Einheiten, die für die Registrierung
herangezogen wird/werden, auf der Rückseite pigmentiert ist/sind.
Vorstellbar ist auch, dass diese Einheit/en, die für die Registrierung
herangezogen wird/werden, auf der Rückseite des Trägers nicht
pigmentiert ist/sind.
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Darüber hinaus
ist auch denkbar, das die Einheiten, die für die Registrierung herangezogen wird/werden,
auf der Rückseite
des Trägers
gleiche/unterschiedliche Breite, Dicke und Form hat/haben.
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Vorstellbar
ist auch, dass die Einheit/en, die für die Registrierung auf der
Rückseite
des Trägers herangezogen
wird/werden, so angeordnet ist/sind, dass sie an die aktiven Bereiche
auf der Frontseite des Trägers
bündig
oder auch nicht bündig
anschließt/anschließen (z.
B. überlappend
oder mit Spalt). Es ist in diesem Zusammenhang auch vorstellbar,
dass sich in unterschiedlichen Bereichen des Trägers „anschließende" und „nicht anschließende" Einheiten (siehe
27.), die für
die Registrierung herangezogen werden, befinden.
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Vorstellbar
ist zudem, dass nur eine/mehrere Einheit/en, die für die Registrierung
herangezogen wird/werden, auf der Rückseite des Trägers aufgebracht
ist/sind.
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In
diesem Zusammenhang ist auch vorstellbar, dass die Einheiten auf
der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, ein Design/Designs bildet/bilden.
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Es
ist auch vorstellbar, dass diese Einheit/en auf der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, dann auf dessen/deren
Oberseite, in dessen/deren Randbereich oder innerhalb seines/deren
Aufbaus eine/mehrere Struktur/en (Makro oder Mikrostrukturen) befindet/befinden.
Hierbei ist auch vorstellbar, dass diese in unterschiedlichen Bereichen
des Trägers
unterschiedlich/gleich ist/sind.
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Es
ist in diesem Zusammenhang auch vorstellbar, dass diese Einheiten
auf der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, dann auf dessen/deren
Oberseite, in dessen/deren Randbereich oder innerhalb seines/deren
Aufbaus ein/mehrere optische/s Element/e befindet/befinden. Hierbei
ist auch vorstellbar, dass diese in unterschiedlichen Bereichen
des Trägers
unterschiedlich/gleich ist/sind. Vorstellbar ist in diesem Zusammenhang
auch, dass die Einheit/en auf der Rückseite des Trägers, die
für die
Registrierung herangezogen wird/werden, ein/mehrere Element/e (optische,
Streupartikel etc.) aufweist/aufweisen – partiell oder in allen Bereichen.
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Es
ist zudem vorstellbar, dass die Einheit/en auf der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, partiell oder in allen Bereichen
als ein/mehrere Funktionselement/Funktionselemente ausgebildet ist/sind
(z. B. Antenne). Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Einheiten auf
der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, ein/mehrere optisch/optische
oder elektrisch/elektrische aktivierbares/aktivierbare usw. Element/Elemente
(Partikel) beinhaltet, welches/welche beispielsweise zur Erkennung
oder als Markenschutz herangezogen werden kann/können.
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Es
ist in diesem Zusammenhang auch vorstellbar, dass in die Einheit/en
auf der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, ein/mehrere Schriftzug/Schriftzüge oder
dergleichen ein- oder aufgebracht ist/sind – dieser/diese kann/können ein-/mehrfarbig
sein.
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Es
kann zudem vorgesehen sein, dass die Einheit/en auf der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, aus z. B. einer/mehrerer
aufgebrachten/er Faser/n oder dergleichen gebildet wird/werden – diese
kann/können farbig,
transparent sein, aus einer Lage bestehen oder aus mehreren, leitfähig, oder
isolierend sein oder als Halbleiter ausgebildet sein, funktional
oder nicht sein etc. Es kann zudem vorgesehen sein, dass sowohl
eine/mehrere Einheit/en auf der Rückseite des Trägers, die
für die
Registrierung herangezogen wird/werden, und z. B. einer/mehreren
anderen Einheit/en, die auch für
eine Registrierung (z. B. Fasern) herangezogen werden kann/können, miteinander kombiniert
wird/werden. Vorgesehen kann auch sein, dass z. B. die unter eingebrachte/eingebrachten
Faser/n als Einheit/en auf der Rückseite
des Trägers, die
für die
Registrierung herangezogen wird/werden, Bestandteil des End- oder
auch nicht Bestandteil des Endproduktes ist/sind.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass diese Einheiten auf der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, ein/mehrere funktionale
Eigenschaft/en – (Kontaktierung)
z. B. bei mehrschichtigen Aufbauten gedruckter Elektronik – hat/haben – z. B.
Herausführen
von Kontaktierungen.
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Vorgesehen
kann auch sein, dass die auf der Rückseite angebrachte/angebrachten
Einheit/en, die zur Registrierung herangezogen wird/werden, selbst als
ein/mehrere elektrisches/elektrische Bauelement/Bauelemente ausgebildet
ist/sind.
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Es
kann zudem vorgesehen sein, dass die Einheit/en auf der Rückseite
des Trägers,
die zur Registrierung herangezogen wird/werden, so ausgebildet und
angeordnet ist/sind, dass sie ganz oder teilweise die Funktion eines/mehrerer
Anstandshalter zur Vermeidung von Kratzern bei der Herstellung gedruckter
Elektronik und in einem Rolle zu Rolle Prozess (Wickel), übernimmt/übernehmen.
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Vorstellbar
ist als Variante auch, dass die Registerlinie/Marke//Registerlinien/Marken
Bestandteil des Bedruckstoffes sind und sich z. B. in der Mitte
eines Substrates befindet/befinden, welches z. B. aus mehreren Lagen
besteht. Vorgesehen kann auch sein, dass die Einheit/en, die für die Registrierung
herangezogen wird/werden, aus gleichen/unterschiedlichen Materialien/Materialgemischen
besteht/bestehen.
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Es
kann vorgesehen sein, dass auf der Rückseite des Trägers ein/mehrere
Abstandshalter in verschiedensten Formen aufgebracht wird/werden. So
sind in diesem Zusammenhang z. B. Abstandshalter in Linienform etc.
denkbar. Es kann vorgesehen sein, dass dieser/diese Abstandshalter
auf der Rückseite
des Trägers
so angeordnet ist/sind, dass dieser/diese bei der Bildung eines
Wickels die nichtaktiven Bereiche der gedruckten Elektronik berührt/berühren und
somit auch zu keiner Beschädigung
führt/führen.
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In
diesem Zusammenhang ist aber auch vorstellbar, dass der/die rückseitig
angeordnete/angeordneten Abstandshalter aus einem/mehreren sehr weichen
und nicht Kratzer verursachenden Material/Materialien besteht/bestehen
und dann auch so angeordnet ist/sind, dass dieser/diese die aktiven Bereiche
bei der Bildung eines Wickels ganz oder teilweise berührt/berühren.
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Vorstellbar
ist auch, dass der/die Abstandhalter genau zwischen den aktiven
Bereichen angeordnet ist/sind. Es ist aber auch vorstellbar, dass der/die
Abstandshalter nicht mittig zu den aktiven Bereichen auf der Rückseite
des Trägers
angeordnet ist/sind. Vorstellbar ist zudem auch, dass der/die Abstandhalter
sich genau in der Mitte zu den Registerlinien befindet/befinden.
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Es
ist aber auch vorstellbar, dass sich nur ein/mehrere Abstandshalter
und keine Einheiten für die
Registrierung auf der Rückseite
des Trägers
befindet/befinden.
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In
diesem Zusammenhang ist auch vorstellbar, dass der/die Abstandshalter
auf der Rückseite des
Trägers
durchgängig
oder nicht, partiell, etc. vorliegt/vorliegen.
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Vorstellbar
ist zudem, dass der/die Abstandshalter auf der Rückseite des Trägers aus
einer/mehreren Schicht/Schichten besteht/bestehen.
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In
diesem Zusammenhang ist auch vorstellbar, dass hierbei in Bereichen
einschichtige – in
anderen Bereichen mehrschichtige Abstandshalter vorliegen.
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Vorstellbar
ist zudem, dass der/die rückseitig angebrachte/angebrachten
Abstandshalter isolierend, leitend oder partiell leitend ausgebildet
ist/sind – vorstellbar
wäre in
diesem Zusammenhang und bei leitender Ausbildung auch, dass dieser/diese
für die Ableitung
von Ladungen herangezogen wird/werden.
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Hierbei
ist auch vorstellbar, dass der/die Abstandshalter, der/die auf der
Rückseite
des Trägers angeordnet
ist/sind, in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Leitfähigkeiten
aufweist/aufweisen. Es ist zudem vorstellbar, dass sich die Leitfähigkeit über die
Höhe innerhalb
des/der aufgebrachten Abstandshalters/Abstandshalter ändert. Es
ist zudem vorstellbar, dass der/die Abstandshalter auf der Rückseite
des Trägers
unterschiedlichste Querschnittsformen hat/haben.
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Vorstellbar
ist zudem auch, dass der/die Abstandshalter aus einem/mehreren vernetzten Lack/en,
nicht vernetzten oder teil – vernetzten Lack/en
gebildet wird/werden. Hierbei ist auch vorstellbar, dass unterschiedliche
Bereiche auf der Rückseite
des Trägers
auch einen/mehrere unterschiedlichen/unterschiedliche Vernetzungsgrad/e oder
auch gar keine Vernetzung des/der Lacke aufweist/aufweisen. Darüber hinaus
ist zudem vorstellbar, dass der/die Abstandshalter auf der Rückseite des
Trägers
aufgedruckt, aufgeprägt,
auflamininiert etc. wird/werden. In diesem Zusammenhang ist auch vorstellbar,
dass es sich dabei um einen ein-/mehrstufigen Prozess handelt. Vorstellbar
ist hierbei auch, dass in unterschiedlichen Bereichen auf der Rückseite
des Trägers
unterschiedliche Techniken zur Erzeugung des/der Abstandhalters/Abstandshalter
Einsatz finden. Dabei ist auch vorstellbar, dass mehrere Prozesse
kombiniert werden.
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Vorstellbar
ist zudem auch, dass der/die rückseitig
aufgebrachte/n Abstandshalter transparent ist/sind. Es ist auch
vorstellbar, dass der/die rückseitig
aufgebrachte/n Abstandshalter semitransparent/opak ist/sind. Hierbei
ist auch vorstellbar, dass der/die auf der Rückseite des Trägers aufgebrachte/n Abstandshalter
in unterschiedlichen Bereichen des Trägers unterschiedliche Transparenz
aufweist/aufweisen. In diesem Zusammenhang ist auch vorstellbar,
dass der/die auf der Rückseite
des Trägers
aufgebrachte/aufgebrachten Abstandshalter farbig ausgebildet ist/sind.
Dabei kann auch vorgesehen sein, dass der/die Abstandshalter mehrfarbig
ist/sind.
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Vorstellbar
ist in diesem Zusammenhang auch, dass der/die Abstandshalter in
einem/mehreren Teil-Prozess/en in der gesamten Prozesskette abgetragen
oder teilweise abgetragen wird/werden. Hierbei ist auch vorstellbar,
dass dies unterschiedlich in unterschiedlichen Bereichen des Trägers auf
der Rückseite
erfolgt.
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Vorstellbar
ist zudem auch, dass sich verschiedenste Partikel in dem/den Abstandshalter/Abstandshaltern
auf der Rückseite
des Trägers
befinden – es
kann sich dabei z. B. um Streupartikel, die gleich/unterschiedlich
sein können,
handeln. In diesem Zusammenhang ist vorstellbar, dass die Konzentration/Konzentrationen
an diesen Partikeln in dem/den Abstandshalter/Abstandshaltern in
verschiedenen Bereichen gleich/unterschiedlich ist/sind.
-
Vorstellbar
ist in diesem Zusammenhang auch, dass der/die Abstandshalter auf
der Rückseite pigmentiert
ist/sind. Vorstellbar ist auch, dass der/die Abstandshalter auf
der Rückseite
des Trägers
nicht pigmentiert oder teilweise pigmentiert ist/sind.
-
Darüber hinaus
ist auch denkbar, das der/die Abstandshalter auf der Rückseite
des Trägers
gleiche/unterschiedliche Breite, Dicke und Form hat/haben.
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Vorstellbar
ist auch, dass der/die Abstandshalter auf der Rückseite des Trägers so
angeordnet ist/sind, dass er/sie an die aktiven Bereiche auf der Frontseite
des Trägers
bündig/nicht
bündig
anschließt/anschließen (z.
B. überlappend
oder mit Spalt). Im Falle des bündigen
Anschließens muß/müssen der/die Abstandshalter
so gestaltet sein, dass er/sie bei der Erzeugung des Wickels die gedruckte
Elektronik oder teil gedruckte Elektronik nicht beschädigt/beschädigen.
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Es
ist in diesem Zusammenhang auch vorstellbar, dass sich an unterschiedlichen
Bereichen „anschließende" und „nicht
anschließende" Abstandshalter befinden,
d. h. Abstandshalter die mit den Drucken auf der Frontseite bündig und
auch nicht bündig
sind. Vorstellbar ist zudem, dass nur ein/mehrere Abstandshalter
auf der Rückseite
des Trägers
aufgebracht wird/werden.
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In
diesem Zusammenhang ist auch vorstellbar, dass der/die Abstandshalter
auf der Rückseite des
Trägers
ein Design oder dergleichen bildet/bilden.
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Es
ist auch vorstellbar, dass bei dem/den Abstandshalter/n, der/die
sich auf der Rückseite
des Trägers
befindet/befinden, dann auf dessen/deren Oberseite, in dessen/deren
Randbereich oder innerhalb seines/ihres Aufbaus eine/mehrere Struktur/Strukturen
(Makro oder Mikrostrukturen) befindet/befinden. Hierbei ist auch
vorstellbar, dass diese in den unterschiedlichen Bereichen auf der
Rückseite des
Trägers
unterschiedlich/gleich ist/sind.
-
Es
ist in diesem Zusammenhang auch vorstellbar, dass sich in dem/den
Abstandshalter/Abstandshaltern, der/die sich auf der Rückseite
des Trägers
befindet/befinden, dann auf dessen/deren Oberseite, in dessen/deren
Randbereich oder innerhalb seines/ihres Aufbaus ein/mehrere optische
Element/Elemente befindet/befinden. Hierbei ist auch vorstellbar,
dass dieses/diese in den unterschiedlichen Bereichen auf der Rückseite
des Trägers
unterschiedlich/gleich ist/sind.
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Vorstellbar
ist in diesem Zusammenhang auch, dass der/die Abstandshalter, der/die
sich auf der Rückseite
des Trägers
befindet/befinden, ein/mehrere Element/Elemente (optische, Streupartikel
etc.) aufweist/aufweisen – partiell
oder in allen Bereichen.
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Es
ist zudem vorstellbar, dass der/die Abstandshalter partiell oder
in allen Bereichen auf der Rückseite
des Trägers
als Funktionselement/Funktionselemente ausgebildet ist/sind (z.
B. Antenne).
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Es
kann aber auch vorgesehen sein, dass der/die Abstandshalter auf
der Rückseite
des Trägers ein/mehrere
optisch/optische oder elektrisch/elektrische aktivierbares/aktivierbare
Element/e (Partikel) oder dergleichen beinhaltet/beinhalten, welches/welche
beispielsweise zur Erkennung oder als Markenschutz herangezogen
werden kann/können.
-
Es
ist in diesem Zusammenhang auch vorstellbar, dass in dem/die Abstandshalter,
der/die sich auf der Rückseite
des Trägers
befindet/befinden, ein/mehrere Schriftzug/Schriftzüge oder
dergleichen ein-/aufgebracht ist/sind -welcher/welche ein/mehrfarbig
sein kann/können.
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Es
kann zudem vorgesehen sein, dass der/die Abstandshalter, der/die
sich auf der Rückseite
des Trägers
befindet/befinden, aus z. B. einer/mehreren aufgebrachten Faser/n
oder dergleichen gebildet wird/werden – diese kann/können farbig,
transparent sein, aus einer/mehreren Lage/n bestehen, leitfähig/isolierend
sein oder als Halbleiter ausgebildet sein, funktional oder nicht
sein etc.
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Es
kann zudem vorgesehen sein, dass sowohl ein/mehrere aufgedruckter/aufgedruckte
Abstandshalter auf der Rückseite
des Trägers
und andere Formen an Abstandshaltern (z. B. Fasern) miteinander
kombiniert wird/werden.
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Vorgesehen
kann auch sein, dass z. B. die eingebrachte/eingebrachten Faser/n
als Abstandshalter Bestandteil des End- oder auch nicht Bestandteil
des Endproduktes ist/sind.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass der/die Abstandshalter auf der Rückseite
des Trägers
eine/mehrere funktionale Eigenschaft/en (Kontaktierung) – z. B.
bei mehrschichtigen Aufbauten gedruckter Elektronik – hat/haben – z. B.
Herausführen
von Kontaktierungen. Vorgesehen kann auch sein, dass der/die Abstandshalter
auf der Rückseite
des Trägers selbst
als ein/mehrere elektrisches/elektrische Bauelement/Bauelemente
ausgebildet ist/sind.
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Vorgesehen
kann auch sein, dass nur der/die Abstandshalter auf der Rückseite
des Trägers ganz/teilweise
bis zur Erstellung des Endproduktes wieder abgetragen wird/werden – z. B.
durch einen/mehrere Prägevorgang/Prägevorgänge. Es kann
aber auch vorgesehen sein, dass sowohl die Einheit/en auf der Rückseite
des Trägers,
die für
die Registrierung herangezogen wird/werden, und der/die Abstandshalter
auf der Rückseite
des Trägers ganz/teilweise
bis zur Erstellung des Endproduktes wieder von der Rückseite
des Trägers
abgetragen wird/werden – z.
B. durch einen/mehrere Prägevorgang/Prägevorgänge.
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Vorgesehen
kann auch sein, dass durch eine optimale Prozessführung und
unter Beibehaltung aller Dimensionen etc., der Zwischenträger mit überprägter/überprägten Einheiten,
die ursprünglich
für die
Registrierung herangezogen wurde/wurden, und/oder überprägten Abstandshaltern – siehe
hierzu 2.5a bis 2.5c (blauer
Wickel) – wieder
als Ausgangsmaterial für
die Erstellung gedruckter Elektronik herangezogen wird.
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Vorgesehen
kann auch sein, dass der/die Abstandshalter aus gleichen/unterschiedlichen
Materialien/Materialgemischen besteht/bestehen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen
und unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft erläutert.
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1 zeigt
eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers für ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 zeigt
eine Schnittdarstellung des auf einem Spulenkern aufgespulten Mehrschichtkörpers nach 1.
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3 zeigt
eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Mehrschichtkörpers für ein weiteres
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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4 zeigt
eine Schnittdarstellung des auf einen Spulenkern aufgespulten Mehrschichtkörpers nach 3.
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5 zeigt
eine funktionelle Darstellung eines Herstellungsschritts bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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6 zeigt
eine funktionelle Darstellung eines Fertigungsschritts bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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7 zeigt
eine funktionelle Darstellung eines Herstellungsschritts bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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8 zeigt
eine funktionelle Darstellung eines Herstellungsschritts für ein weiteres
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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9 zeigt
eine funktionelle Darstellung eines Herstellungsschritts bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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1 zeigt
einen Mehrschichtkörper 1 mit
einer Trägerfolie 10,
mehreren elektrischen Funktionsschichten 11 bis 14 und
mehreren Hilfsstrukturen 31 und 32.
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Bei
den elektrischen Funktionsschichten 11 bis 14 handelt
es sich um elektrische Funktionsschichten, welche eine oder mehrere
Solarzellen ausbilden.
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Bei
der Schicht 11 handelt es sich um eine Elektrodenschicht,
welche aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht. Die
Elektrodenschicht kann hierbei beispielsweise von einer metallischen Schicht,
aber auch von einer elektrisch leitfähigen nicht metallischen Schicht,
insbesondere von einer transparenten elektrisch leitfähigen Schicht,
beispielsweise bestehend aus ITO bestehen. Die Elektrodenschicht
besteht so beispielsweise aus einer ITO-Schicht mit einer Dicke von 60 nm oder
einer IMI-Schicht mit einer Dicke von 100 nm. Wie in der 1 angedeutet
ist die Elektrodenschicht hierbei nicht vollflächig vorgesehen, sondern strukturiert
und in voneinander getrennte Bereiche unterteilt. Es sind beispielsweise
Unterbrechungen 19 vorgesehen, die eine Breite von 30 μm aufweisen.
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Bei
der Schicht 12 handelt es sich um eine Löcher Blockerschicht
(Hole-Blocker) beispielsweise bestehend
aus TiOx mit einer Dicke von 50 Nanometer. Auf diese Schicht könnte auch
verzichtet werden.
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Bei
der Schicht 13 handelt es sich um eine Schicht aus einem
photoaktiven Material, beispielsweise aus einer Schicht bestehend
aus einem organischen, photoaktiven Halbleiter beispielsweise P3HD/PCBM.
Die Dicke der Schicht 12 beträgt hierbei vorzugsweise 200
bis 300 nm. Es ist jedoch auch möglich,
dass als photoaktive Schicht eine Schicht bestehend aus einem photoaktiven,
anorganischen Halbleiter verwendet wird, welcher beispielsweise aus
einer Lösung
aber auch durch Aufsputtern oder Aufdampfen auf die Schicht 12 aufgebracht
wird.
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Die
Schicht 14 wird von einer Elektrodenblockerschicht gebildet,
beispielsweise von einer Schicht bestehend aus PEDOT/PSS mit einer
Dicke von 100 nm bis 150 nm. Es ist hierbei auch möglich, auf
die Schicht 14 zu verzichten.
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Weiter
ist es auch möglich
dass ein oder mehrere weitere elektrische Funktionsschichten oberhalb
oder unterhalb der Schichten 11 bis 14 vorgesehen
sind. So ist es beispielsweise möglich,
dass auf der Schicht 14 eine weitere partiell ausgeformte Elektrodenschicht
vorgesehen ist, die aus einem elektrisch leitfähigen Material, vorzugsweise
aus einem metallischen Material oder einem transparenten elektrisch
leitfähigen
Material, besteht. Weiter ist es auch möglich, dass der Schichtstapel
bestehend aus den Schichten 11 bis 14 zwei oder
mehrfach übereinander
vorgesehen ist und so zwei oder mehrere Solarzellen übereinander
in ein und demselben Bereich des Mehrschichtkörpers vorgesehen sind, welche elektrisch
miteinander verbunden sind. Weiter ist es auch möglich, dass weitere elektrisch
leitende, halbleitende und nicht leitende Funktionsschichten auf der
Trägerfolie 10 oder
auch zwischen den elektrischen Funktionsschichten 11 bis 14 vorgesehen sind,
welche elektrische Bauelemente oder -schaltung verwirklichen, welche
bevorzugt elektrisch mit den von den Schichten 11 bis 14 gebildeten
Solarzellen kontaktiert sind.
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Die
Trägerfolie 10 wird
vorzugsweise von einer Kunststoffolie mit einer Dicke von 12 bis
300 μm gebildet.
Vorzugsweise besteht die Trägerfolie
aus PET und besteht beispielsweise aus einer PET-Folie mit einer
Dicke von 100 μm.
Die Trägerfolie 10 wird bevorzugt
von einer Trägerfolienbahn
gebildet, welche in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren als Trägersubstrat
für die
Herstellung eines photovoltaischen Moduls verwendet wird. Die Trägerfolie 10 hat
hierbei bevorzugt eine Breite von 300 mm bis 1500 mm. Die Querrichtung
der Trägerfolie 10,
d. h. die Richtung, die senkrecht auf der Richtung steht, in der
die Trägerfolie 10 während des
Rolle-zu-Rolle-Prozesses transportiert wird, ist in 1,
als Richtung 91 gekennzeichnet, d. h. 1 zeigt
einen Querschnitt des Mehrschichtkörpers 1.
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Zur
Herstellung des Mehrschichtkörpers 1 wird
auf die Trägerfolie 10 die
Elektrodenschicht 11 beispielsweise vollflächig aufgedampft
oder aufgesputtert und anschließend
die Unterbrechungen 15 mittels eines mechanischen Ablationsverfahrens
eingebracht. Anschließend
werden auf die Rückseite der
Trägerfolie 10,
d. h. auf die der elektrischen Funktionsschicht gegenüberliegenden
Seite der Trägerfolie,
Hilfsstrukturen aufgebracht, beispielsweise die in 1 gezeigten
Registermarken 31 und 32 aufgebracht. Bei den
Registermarken 31 und 32 handelt es sich beim
Ausführungsbeispiel
nach 1 um Registerlinien deren Längsrichtung sich in Transportrichtung
erstreckt. Es ist jedoch auch möglich,
dass sich die Registerlinien 31 über die Breite der Trägerfolie 10 erstrecken.
Die Registermarken 31 und 32 haben in dem Ausführungsbeispiel
nach 1 beispielsweise eine Breite von 1,2 mm und eine
Dicke von ca. 2 μm.
Sie werden von einem Lack gebildet, welcher mittels eines Druckerverfahren,
vorzugsweise eines Tiefdruckverfahren in einem einzigen Druckprozeß mit (einer
einzigen Druckwalze) auf die Rückseite
der Trägerfolie 10 aufgedruckt
werden. Bei dem Lack handelt es sich beispielsweise um einen Lack auf
Acrylatbasis mit ca. 20% Festkörperanteil.
Vorzugsweise ist der Lack hierbei dunkel oder farbig eingefärbt und
unterscheidet sich so optisch deutlich von der Trägerfolie 10,
die beispielsweise transparent oder semitransparent ist.
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Die
Registermarken 31 definieren hierbei den Anfang eines aktiven
Bereiches und die Registermarken 32 definieren das Ende
eines aktiven Bereiches. Die Registermarken 31 und 32 werden
hierbei so auf die Rückseite
der Trägerfolie 10 aufgedruckt,
dass die aktiven Bereiche eine vordefinierte Breite von ca. 10 mm
und die nicht aktiven Bereich eine vordefinierte Breite von beispielsweise
4 mm besitzen.
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Anschließend wird
das so hergestellte Zwischenprodukt nacheinander mehreren Arbeitsstationen
zugeführt,
die – von
den Registermarken 31 und 32 gesteuert – die Schichten 12 bis 14 und,
wie bereits oben erläutert
unter Umständen
weitere Schichten auf die Trägerfolie
aufbringen. Vorzugsweise werden die Schichten 12 bis 14 hierbei
mittels Druckwerken, vorzugsweise mittels Tiefdruck aufgebracht.
So ist beispielsweise ein erstes Druckwerk vorgesehen, welches durch
die Registermarken 31 und 32 gesteuert die Schicht 12 aufbringt,
ein zweites Druckwerk vorgesehen, welches von den Registermarken 31 und 32 gesteuert
die Schicht 13 aufbringt und ein drittes Druckwerk vorgesehen,
welches von den Registermarken 31 und 32 gesteuert
die Schicht 14 aufbringt. Hierbei ist es auch möglich, dass
das jeweils entstehende Zwischenprodukt nach Bearbeitung durch ein
solches Druckwerk aufgespult und vor Bearbeitung durch das nachfolgende
Druckwerk wieder abgespult wird. Es ist auch möglich, dass die Schichten 12, 13 und/oder 14 mittels
anderer Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise aufgedampft,
aufgesputtert, auflaminiert oder von einer Transferfolie abgeprägt werden.
Auch hierbei wird der entsprechende Prozeß von den Registermarken 31 und 32 derart
gesteuert, dass die Schichten lediglich in den von den Registermarken 31 und 32 definierten
Bereichen aufgebracht werden.
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So
ergibt sich der Mehrschichtkörper 1,
bei dem in aktiven Bereichen 21 der Schichtstapel bestehend
aus den Schichten 12 bis 13 aufgebracht ist und in
nicht aktiven Bereichen 22 diese Schichten nicht vorgesehen
sind. Die Schichten 11 bis 14 bilden so beispielsweise
Solarzellen 14, 16, 17 und 18 aus, welche
dann in einem nachfolgenden Schritt miteinander zu einem photovoltaischen
Modul kontaktiert werden.
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In
einem nächsten
Schritt wird der Folienkörper 1 von
einem Folienwickler aufgespult. 2 zeigt nun
einen derartigen Folienwickler mit dem Mehrschichtkörper 1,
welcher auf einen Spulenkern 40 aufgespult ist. Wie in
der 2 gezeigt, stehen die Registermarken 31 und 32,
welche in den nicht aktiven Bereichen des Mehrschichtkörpers angeordnet sind,
hier weitgehend in Berührung
mit den Randbereichen der aktiven Bereiche der benachbarten Lage, bedingt
durch den Wickelversatz 23. Ein mechanisches Verkratzen
der obersten Schicht in den aktiven Bereichen 21 findet
so lediglich in den Randbereichen, beispielsweise in dem in 2 gezeigten
Bereich 24 statt.
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Dies
kann weiter durch das Aufbringen weiterer Hilfsstrukturen ebenfalls
verhindert werden, wie dies im vorliegenden Fall anhand von 3 und 4 erläutert ist.
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3 zeigt
einen Mehrschichtkörper 2,
der wie der Mehrschichtkörper 1 nach 1 hergestellt ist,
mit dem Unterschied, dass zusätzlich
zu den Registermarken 31 und 32 Abstandshalter 33 auf
die Rückseite
der Trägerfolie 10 aufgebracht
sind. Wie in der 3 gezeigt, sind die Abstandshalter 33 jeweils zwischen
den Registermarken 32 und 31 in den nicht aktiven
Bereichen 22 auf der Rückseite
der Trägerfolie
aufgebracht. Die Abstandshalter 33 sind hierbei bevorzugt
dicker und haben eine deutlich größere Abmessung senkrecht zu
der von der Trägerfolie 10 aufgespannten
Ebene als die Registermarken 31 und 32. Vorzugsweise
sind die Abstandshalter 33 mindestens doppelt so dick wie
die Registermarken 31 und 32. Beispielsweise bestehen
die Registermarken 33 aus einem UV-härtbaren Lack mit einer Dicke
von 50 μm.
Wie in der 4 gezeigt, ergibt sich beim
Aufspulen des Mehrschichtkörpers 2 auf
dem Spulenkern 40 die Situation, dass die benachbarten
Folienlagen lediglich in nicht aktiven Bereich über die Abstandshalter 33 miteinander
in Berührung
stehen, so dass ein mechanisches Verkratzen und eine Beeinträchtiung
der Schichten der aktiven Bereiche sicher verhindert wird. Wie in 4 gezeigt,
ist die Breite der nicht aktiven Bereiche 21 hierbei größer als
der mögliche
Wickelversatz 23, so dass dieses Ergebnis sicher erzielt
wird.
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Die
Figuren 5 bis 9 zeigen
nun weitere Ausführungsvarianten
der Weiterverarbeitung eines auf einem Spulenkern aufgespulten Mehrschichtkörper 60.
Der Mehrschichtkörper 60 ist
hierbei beispielsweise wie der Mehrschichtkörper 1 oder 2 ausgebildet.
Es ist jedoch auch möglich,
dass der Mehrschichtkörper 60 neben
den elektrischen Funktionsschichten 11 bis 14 noch
weitere elektrische Funktionsschichten aufweist, die beispielsweise
der elektrischen Kontaktierung der Solarzellen 15 bis 18 dienen.
Bei diesen Schichten handelt es sich so vorzugsweise um elektrisch
leitfähige
und elektrisch isolierende Funktionsschichten.
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5 zeigt
die Spulvorrichtung 51, 52 und 53 und
die Laminiereinheiten 54 und 55. Von der Spulvorrichtung 51 wird
der Mehrschichtkörper 60 abgespult
und der Laminiereinheit 54 zugeführt. Weiter wird die Laminiereinheit 54 von
der Spulvorrichtung 53 ein Folienkörper 61 zugeführt, bei
dem es sich beispielsweise um einen Barrierefilm zur Verkapselung
der Solarzellen 15 bis 18 handelt. Von der Laminiereinheit 54 wird
der Folienkörper 61 auf
die Vorderseite des Mehrschichtkörpers 60 laminiert,
wodurch der Mehrschichtkörper 64 entsteht,
der wiederum der Laminiereinheit 55 zugeführt wird.
Die Laminiereinheit 55 wird weiter von der Spuleinrichtung 52 der
Folienkörper 62 zugeführt, bei
dem es sich beispielsweise ebenfalls um einen Barrierefilm zur Verkapselung
der Solarzellen 15 bis 18 handelt. Die Laminiereinheit 54 laminiert
den Folienkörper 62 auf
die Rückseite
des Mehrschichtkörpers 64,
so dass die Registermarken 31 und 32 und/oder
die Abstandshafter 33 und unter Umständen weitere Funktionsschichten
des Mehrschichtkörpers 60 zwischen
dem Folienkörper 62 und
der Trägerfolie 10 einlaminiert sind,
d. h. die Abstandshafter 33 und/oder die Registermarken 31 und 32 sind
Teile des Produkts 63. Das Produkt 63 wird dann
unter Umständen
weiter bearbeitet, beispielsweise vereinzelt und dann als photovoltaisches
Modul vertrieben.
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6 zeigt
die Spulvorrichtungen 51, 52 und 53 sowie
eine Laminiereinheit 56. Der Laminiereinheit 56 wird
der Mehrschichtkörper 60 von
der Spulvorrichtung 51 sowie die Folienkörper 61 und 62 von den
Spulvorrichtungen 52 und 53 zugeführt, wodurch sich
ebenfalls das Produkt 63 ergibt.
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Die
Figuren 7 bis 9 sind Ausführungsvarianten,
bei denen die Hilfsstrukturen von der Rückseite der Trägerfolie
wieder entfernt werden, und zwar vor Verkapselung des photovoltaischen Moduls.
So sind die Hilfsstrukturen nicht im Endprodukt enthalten.
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7 zeigt
die Spulvorrichtung 51, 52 und 53, eine
Spulvorrichtung 70, die Laminiereinheiten 54 und 55,
eine Laminiereinheit 71 und ein Zugwerk 72. Von der
Spulvorrichtung 70 wird eine Nehmerfolie 81 abgespult
und der Laminiereinheit 71 zugeführt, der ebenfalls der Mehrschichtkörper 60 zugeführt wird. Die
Oberseite der Nehmerfolie 81 wird in der Laminiereinheit 71 gegen
die Unterseite des Mehrschichtkörpers 60 gepreßt. Die
Vorderseite der Nehmerfolie 81 ist mit einer Haftschicht
versehen, die so ausgelegt ist, dass die Haftkraft zwischen den
Hilfsstrukturen 31 bis 33 der Nehmerfolie 81 größer als
die Haftkraft zwischen den Hilfsstrukturen 31 bis 33 und
der Trägerfolie 10 ist.
Hierdurch wird bewirkt, dass die Hilfstrukturen 31 bis 33 durch
den von der Laminiereinheit 71 ausgeübten Druck von der Rückseite
der Trägerfolie 10 entfernt
werden, d. h. abgeprägt
werden. Wie in der 7 gezeigt haften die Hilfsstrukturen 31 und 32 an
der Nehmerfolie 81 an, so dass sich eine Folie 82 ergibt,
und werden von der Trägerfolie 10 auch
bedingt durch die Zugkraft des Zugwerks 72 abgezogen, so
dass der Mehrschichtkörper 66 am Ausgang
der Laminiereinheit 71 keine Hilfsstrukturen mehr an der
Rückseite
der Trägerfolie 10 aufweist. Mit
den Laminiereinheiten 54 und 55 werden die Folienkörper 61 bzw. 62 auf
die Vorder- bzw. Rückseite des
Mehrschichtkörpers 66 aufgebracht,
so dass sich ein Produkt 65 ergibt, in dem die Hilfsstrukturen 31 bis 33 nicht
mehr enthalten sind.
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8 zeigt
die Spulvorrichtungen 51, 52, 53 und 70,
die Laminiereinheit 55, eine Laminiereinheit 73 und
das Zugwerk 72. Der Laminiereinheit 73 wird der
Folienkörper 61,
der Mehrschichtkörper 60 und die
Nehmerfolie 81 zugeführt,
so dass in einem einzigen Schritt der Folienkörper 61 auf die Vorderseite des
Mehrschichtkörpers 60 auflaminiert
wird und die Hilfsstrukturen 31 bis 33 mittels
der Nehmerfolie 81 von der Rückseite der Prägefolie
entfernt werden, wodurch sich der Mehrschichtkörper 67 ergibt. Auf die
Rückseite
des Mehrschichtkörpers 67 wird
mittels der Laminiereinheit 55 der Mehrschichtkörper 62 laminiert,
so dass sich das Produkt 65 ergibt.
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9 zeigt
die Spulvorrichtungen 51, 52, 53 und 70,
die Laminiereinheiten 55 und 54, die Laminiereinheit 74 und
das Zugwerk 72. Auf die Vorderseite des Mehrschichtkörpers 60 wird
der Folienkörpers 61 mittels
der Laminiereinheit 54 auflaminiert und sodann die Hilfsstrukturen 31, 32 und 33 von
der Rückseite des
sich so ergebende Mehrschichtkörper 64 mittels
der Nehmerfolie 81 entfernt. Auf die Rückseite des sich so ergebenden
Mehrschichtkörpers 67 wird
sodann mittels der Laminiereinheit 55 der Folienkörper 62 aufgebracht,
so dass sich das Produkt 65 ergibt.