DE102010042642B4 - Method and device for galvanic coating of substrates and solar cells - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung von Substraten (1), – mit einem Reservoir (12), das eine elektrolytische Beschichtungsflüssigkeit (13) aufweist und – mit einer unteren Transporteinrichtung (40) und – mit einer oberen Transporteinrichtung (30) für das Substrat (1), wobei eine Transporteinrichtung (30, 40) Mittel (20, 21, 24, 32) zum Kontaktieren und Anschließen des Substrats (1) an eine Spannungsquelle (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Transporteinrichtung (30) mindestens einen Tampon (41) aus einem saugfähigen Material (44) aufweist und dass Mittel vorgesehen sind, so dass der Tampon (41) die elektrolytische Beschichtungsflüssigkeit (13) aufnimmt und die zu galvanisierende Oberfläche des Substrates (1) kontaktiert.Apparatus for the electroplating of substrates (1), - having a reservoir (12) which comprises an electrolytic coating liquid (13) and - comprising a lower transport device (40) and - an upper transport device (30) for the substrate (1) in which a transport device (30, 40) has means (20, 21, 24, 32) for contacting and connecting the substrate (1) to a voltage source (21), characterized in that at least one transport device (30) has at least one tampon ( 41) of an absorbent material (44) and in that means are provided so that the pad (41) receives the electrolytic coating liquid (13) and contacts the surface of the substrate (1) to be electroplated.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung von Substraten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for the galvanic coating of substrates according to the preamble of patent claim 1.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur galvanischen Beschichtung von Substraten und Solarzellen gemäß der Patentansprüche 9 und 10.The invention also relates to a process for the galvanic coating of substrates and solar cells according to
Aus der
In der
In der
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung von Substraten, insbesondere von Solarzellen bereitzustellen, mit denen auf einfache Weise große Stückzahlen von Substraten partiell beschichtet werden können.It is an object of the invention to provide a method and a device for the galvanic coating of substrates, in particular of solar cells, with which large quantities of substrates can be partially coated in a simple manner.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a device according to the features of claim 1.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung von Substraten, insbesondere von Solarzellen gelöst, die ein Reservoir aufweist, das eine elektrolytische Beschichtungsflüssigkeit aufweist, und die eine untere Transporteinrichtung und eine obere Transporteinrichtung für das Substrat umfasst, wobei eine Transporteinrichtung Mittel zum Kontaktieren und Anschließen des Substrats an eine Spannungsquelle aufweist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Transporteinrichtung mindestens einen Tampon aus einem saugfähigen Material aufweist und dass Mittel vorgesehen sind, so dass der Tampon die elektrolytische Beschichtungsflüssigkeit aufnimmt und die zu galvanisierende Oberfläche des Substrats kontaktiert.This object is achieved with a device for electroplating substrates, in particular solar cells, having a reservoir comprising an electrolytic coating liquid and comprising a lower transport device and an upper transport device for the substrate, wherein a transport device comprises means for contacting and connecting of the substrate to a voltage source. The device is characterized in that at least one transport device has at least one pad of an absorbent material and that means are provided so that the pad receives the electrolytic coating liquid and contacts the surface of the substrate to be plated.
Der Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass das Substrat nicht in die elektrolytische Beschichtungsflüssigkeit eingetaucht werden muss. Eine unerwünschte Beschichtung an anderen Stellen als den Stellen, die gezielt und partiell beschichtet werden sollen, wie z. B. die Leiterbahnen bei Solarzellen, kann dadurch vermieden werden. Durch den Einsatz von Tampons kann z. B. bei einer Solarzelle eine Beschichtung auf einer Oberfläche, insbesondere auf der Vorderseite, und dort nur partiell auf einfache Weise durchgeführt werden.The advantage of the device is that the substrate does not have to be immersed in the electrolytic coating liquid. An undesirable coating at locations other than the sites that are targeted and partially coated, such. As the tracks in solar cells, can be avoided. Through the use of tampons z. B. in a solar cell, a coating on a surface, in particular on the front, and there are only partially carried out in a simple manner.
Aufgrund der Tatsache, dass nur dort, wo der Tampon die Oberfläche des Substrats kontaktiert auch eine galvanische Abscheidung erfolgt, können besonders vorteilhaft Strukturen wie Leiterbahnen, insbesondere Hauptleiterbahnen (Busbare), insbesondere auf der Vorderseite von Solarzellen hergestellt werden. Busbare müssen eine bestimmte Dicke aufweisen, was bei herkömmlichen Verfahren immer auch mit einer entsprechenden Verbreiterung der Busbare und daher mit einer unerwünschten Abschattung der Fläche der Solarzelle einhergeht. Solche Abschattungen führen zu Leistungsverlusten der Solarzellen. Mittels der Tampongalvanisierung können Strukturen, z. B. die Leiterbahnen, unmittelbar auf das Substrat aufgebracht werden.Due to the fact that galvanic deposition takes place only where the pad contacts the surface of the substrate, structures such as printed conductors, in particular main printed conductors (busbars), in particular on the front side of solar cells, can be produced particularly advantageously. Busbare must have a certain thickness, which in conventional methods always with a corresponding widening of the busbar and therefore associated with an undesirable shading of the surface of the solar cell. Such shadowing leads to power losses of the solar cells. By Tampongalvanisierung structures, z. B. the printed conductors are applied directly to the substrate.
Es ist jedoch bevorzugt, die Strukturen, z. B. die Busbare, wie bisher mittels einer Paste oder eines Ink-Jet-Verfahrens aufzubringen und anschließend mittels der Tampongalvanisierung gezielt die Dicke der Strukturen zu erhöhen, ohne hierbei die Strukturen maßgeblich zu verbreitern.However, it is preferred that the structures, e.g. As the busbar, as previously applied by means of a paste or an ink-jet process and then selectively increase the thickness of the structures by means of Tampongalvanisierung, without widening the structures significantly.
Die Möglichkeit der gezielten Nachbearbeitung von Strukturen, wie Busbaren und/oder Kontaktfingern, ist ein erheblicher Vorteil gegenüber den bekannten Verfahren.The possibility of targeted post-processing of structures, such as busbars and / or contact fingers, is a considerable advantage over the known methods.
Die Vorrichtung erlaubt eine kontinuierliche, partielle Beschichtung der Substrate, wodurch eine kostengünstige Beschichtung einer Vielzahl von Substraten und somit eine Massenproduktion ermöglicht wird.The device allows a continuous, partial coating of the substrates, whereby a cost-effective coating of a plurality of substrates and thus a mass production is made possible.
Die Abmessungen des Tampons definieren die Größe der Kontaktfläche und damit die Größe des beschichteten Bereiches auf dem Substrat.The dimensions of the tampon define the size of the contact surface and thus the size of the coated area on the substrate.
Die Saugfähigkeit des für den Tampon verwendeten Materials bezieht sich auf die Saugfähigkeit von elektrolytischen Beschichtungsflüssigkeiten. Dieses saugfähige Material ist vorzugsweise auch flexibel, um z. B. über den Anpressdruck gegen das Substrat die Größe der Kontaktfläche einzustellen oder auch nach der Kontaktierung die verbrauchte Elektrolytflüssigkeit durch Kompression aus dem Tampon zu entfernen.The absorbency of the material used for the tampon refers to the absorbency of electrolytic coating liquids. This absorbent material is preferably also flexible to z. B. via the contact pressure against the substrate to adjust the size of the contact surface or to remove after the contact the spent electrolyte liquid by compression from the tampon.
Der Minuspol der Spannungsquelle ist vorzugsweise über entsprechende Mittel der oberen Transporteinrichtung mit dem Substrat, bei einer Solarzelle mit der Rückseite, elektrisch verbunden.The negative pole of the voltage source is preferably electrically connected to the substrate via corresponding means of the upper transport device, in the case of a solar cell with the rear side.
Der Pluspol der Spannungsquelle kann mit einer Elektrode, die die Anode bildet und sich in der Beschichtungsflüssigkeit befindet, verbunden sein. Durch die auf diese Weise angeschlossene Spannungsquelle kann ein Galvanikstrom angelegt werden.The positive pole of the voltage source may be connected to an electrode which forms the anode and is in the coating liquid. Through the voltage source connected in this way, a galvanic current can be applied.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Elektrode auch kathodisch und die Solarzelle anodisch geschaltet sein. Die Elektrode kann an beliebiger Stelle in der Beschichtungsflüssigkeit angeordnet sein. Dies setzt voraus, dass während des Beschichtungsverfahrens der Tampon sowohl mindestens teilweise die Beschichtungsflüssigkeit als auch die Substratoberfläche kontaktiert.According to a further embodiment, the electrode may also be connected cathodically and the solar cell connected anodically. The electrode may be disposed at any position in the coating liquid. This assumes that during the coating process, the tampon both at least partially contacts the coating liquid and the substrate surface.
Außer dieser Möglichkeit gibt es auch die Option, den Pluspol der Spannungsquelle direkt mit dem Tampon bzw. dem Träger des Tampons zu verbinden. Diese Alternative hat den Vorteil, dass der getränkte Tampon aus der Beschichtungsflüssigkeit entfernt werden kann und die galvanische Abscheidung auch außerhalb der Beschichtungsflüssigkeit durchgeführt werden kann.In addition to this possibility, there is also the option to connect the positive pole of the voltage source directly to the tampon or the carrier of the tampon. This alternative has the advantage that the impregnated tampon can be removed from the coating liquid and the electrodeposition can also be carried out outside the coating liquid.
Die Beschichtungsflüssigkeit befindet sich in einem Reservoir. Dieses Reservoir kann ein Behälter sein, aus dem die Beschichtungsflüssigkeit dem Tampon z. B. zugeführt wird oder in die der Tampon beispielsweise eintaucht. Bevorzugt ist eine Beschichtungswanne, in der sich die Beschichtungsflüssigkeit befindet. Die Tampongalvanisierung hat den Vorteil, dass eine deutlich geringere Menge an elektrolytischer Beschichtungsflüssigkeit benötigt wird als bei galvanischen Vorrichtungen, bei denen das Substrat in die Beschichtungsflüssigkeit eintaucht.The coating liquid is in a reservoir. This reservoir may be a container from which the coating liquid the tampon z. B. is supplied or immersed in the tampon, for example. A coating trough in which the coating liquid is located is preferred. The tampon plating has the advantage that a significantly lower amount of electrolytic coating liquid is required than in galvanic devices in which the substrate is immersed in the coating liquid.
Die Menge an Beschichtungsflüssigkeit kann auf 1/6 bis 1/10 der üblichen Menge reduziert werden. Übliche Mengen von Beschichtungsflüssigkeit in bekannten galvanischen Beschichtungsanlagen für Solarzellen liegen im Bereich von 300 l bis 500 l.The amount of coating liquid can be reduced to 1/6 to 1/10 of the usual amount. Conventional amounts of coating liquid in known galvanic coating plants for solar cells are in the range of 300 l to 500 l.
Vorzugseise führen die Transporteinrichtungen das Substrat mit Abstand über die Beschichtungswanne. Beschichtungswannen sind nach oben offen, so dass während der Tampongalvanisierung heruntertropfende Beschichtungsflüssigkeit aufgefangen werden kann. Außerdem wird der Kontakt des Tampons mit der Beschichtungsflüssigkeit erleichtert.Vorzugsseise the transport devices lead the substrate at a distance over the coating tray. Coating pans are open at the top, so that during the Tampongalvanisierung dripping dripping coating liquid can be collected. In addition, the contact of the tampon with the coating liquid is facilitated.
Vorzugsweise weist die untere Transporteinrichtung mindestens einen Tampon auf. Dieser Tampon kann in die Beschichtungsflüssigkeit der Beschichtungswanne auf einfache Weise eingetaucht werden und anschließend oder gleichzeitig mit der Substratoberfläche in Kontakt gebracht werden. Auch kann aus der Beschichtungswanne gezielt Beschichtungsflüssigkeit dem Tampon zugeführt werden, z. B. mittels Pumpen.The lower transport device preferably has at least one tampon. This tampon can be easily immersed in the coating liquid of the coating trough and subsequently or simultaneously brought into contact with the substrate surface. Also, coating liquid can be selectively supplied to the tampon from the coating tray, e.g. B. by means of pumps.
Vorzugsweise weist mindestens eine Transporteinrichtung, vorzugsweise die untere Transporteinrichtung, mindestens eine Transportrolle oder Transportwalze auf, die mit dem Tampon aus saugfähigem Material versehen ist oder den Tampon bildet und somit aus dem saugfähigen Material besteht. Die Transportrolle oder die Transportwalze kann einen Grundkörper aus elektrisch leitendem Material aufweisen, der an die Spannungsquelle angeschlossen werden kann. Preferably, at least one transport device, preferably the lower transport device, at least one transport roller or transport roller, which is provided with the pad of absorbent material or forms the tampon and thus consists of the absorbent material. The transport roller or the transport roller may have a base body of electrically conductive material which can be connected to the voltage source.
Mittels solcher Tamponrollen oder Tamponwalzen kann die galvanische Beschichtung kontinuierlich beim Abrollen der Rolle oder Walze auf dem Substrat durchgeführt werden, so dass beschichtete Streifen, wie z. B. Leiterbahnen, auf einfache Weise hergestellt werden können.By means of such tampon rolls or pad rollers, the galvanic coating can be carried out continuously during unwinding of the roll or roller on the substrate, so that coated strips, such as. B. traces, can be easily produced.
Damit eine solche Tamponrolle die Oberfläche des Substrats kontaktieren kann, ohne dass das Substrat in ein Beschichtungsbad eintauchen muss, taucht diese Transportrolle vorzugsweise teilweise in die Beschichtungsflüssigkeit ein.In order for such a tampon roller to be able to contact the surface of the substrate without the substrate having to be immersed in a coating bath, this transport roller preferably partially dips into the coating liquid.
Vorzugsweise weist die Transporteinrichtung, insbesondere die untere Transporteinrichtung, mindestens ein Transportband auf, das mit dem Tampon aus saugfähigem Material versehen ist oder den Tampon bildet und somit aus dem saugfähigen Material besteht.Preferably, the transport device, in particular the lower transport device, at least one conveyor belt, which is provided with the pad of absorbent material or forms the tampon and thus consists of the absorbent material.
Breite und Dicke sowie die Querschnittsform des Tampons auf der Rolle, Walze oder Transportband können entsprechend des jeweiligen Anwendungszweckes geeignet gewählt werden. So sind beispielsweise quadratische, rechteckige, trapez- oder auch dreieckförmige Querschnitte möglich.Width and thickness and the cross-sectional shape of the tampon on the roll, roller or conveyor belt can be suitably selected according to the particular application. For example, square, rectangular, trapezoidal or triangular cross sections are possible.
Das zu beschichtende Substrat liegt während des Transportes auf dem Transportband auf.The substrate to be coated rests on the conveyor belt during transport.
Vorzugsweise ist das Transportband ein geschlossenes Transportband. Über Umlenkrollen am Anfang und Ende der Transportstrecke wird das Transportband geführt. Hierbei taucht das Transportband mindestens teilweise in die Beschichtungsflüssigkeit ein.Preferably, the conveyor belt is a closed conveyor belt. About pulleys at the beginning and end of the transport route, the conveyor belt is guided. In this case, the conveyor belt at least partially immersed in the coating liquid.
Vorzugsweise ist das Transportband, das auch als Tamponband bezeichnet werden kann, in mindestens einem Führungselement geführt. Dieses Führungselement kann außerhalb der Beschichtungsflüssigkeit oder außerhalb der Beschichtungswanne und/oder in der Beschichtungsflüssigkeit oder in der Beschichtungswanne angeordnet sein. Das Führungselement kann eine Führungsschiene sein. Eine solche Führung des Transportbandes erhöht die Qualität der Beschichtung dahingehend, dass, insbesondere bei einer seitlichen Führung, keine seitlichen Schwankungen oder Abweichungen auftreten können.Preferably, the conveyor belt, which may also be referred to as a tampon belt, guided in at least one guide element. This guide element can be arranged outside the coating liquid or outside the coating trough and / or in the coating liquid or in the coating trough. The guide element may be a guide rail. Such guidance of the conveyor belt increases the quality of the coating to the effect that, especially with a lateral guide, no lateral fluctuations or deviations can occur.
Vorzugsweise ist das Führungselement derart ausgestaltet, dass es auch Beschichtungsflüssigkeiten aufnehmen kann. Die Versorgung des Führungselements mit Beschichtungsflüssigkeit kann beispielsweise mittels einer Förderpumpe erfolgen, die an das Reservoir angeschlossen ist.Preferably, the guide element is designed such that it can also absorb coating liquids. The supply of the guide element with coating liquid can be done for example by means of a feed pump which is connected to the reservoir.
Mindestens ein Führungselement kann mit dem Pluspol der Spannungsquelle elektrisch verbunden sein. Das Führungselement bildet die Anode des Galvanikschaltkreises.At least one guide element can be electrically connected to the positive pole of the voltage source. The guide element forms the anode of the electroplating circuit.
Die Führungsschiene kann beispielsweise auch U-förmig ausgeführt sein, wobei die beiden Schenkel des U vorzugsweise aufragen. Dadurch wird ein Kanal gebildet, in dem das vorlaufende Transportband geführt werden kann. Dieser Kanal kann auch mit der Beschichtungsflüssigkeit versorgt werden, z. B. durch geeignete Versorgungseinrichtungen, die mit dem Beschichtungsbad als Reservoir in Verbindung stehen.The guide rail can for example also be designed U-shaped, wherein the two legs of the U preferably protrude. As a result, a channel is formed in which the leading conveyor belt can be guided. This channel can also be supplied with the coating liquid, z. By suitable supply means associated with the coating bath as a reservoir.
Die Beschichtungsflüssigkeit kann aus der Führungsschiene beispielsweise an deren offenen Enden nach unten abfließen. Wenn unter der Transporteinrichtung vorzugsweise eine Beschichtungswanne angeordnet ist, kann diese die verbrauchte Beschichtungsflüssigkeit aus dem Führungselement aufnehmen.The coating liquid can flow down from the guide rail, for example at its open ends. If a coating trough is preferably arranged below the transport device, it can receive the used coating liquid from the guide element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, kann in der Beschichtungsflüssigkeit, vorzugsweise in der Beschichtungswanne, mindestens eine Strahlungsquelle, insbesondere eine Lichtquelle, zur Bestrahlung der zu beschichteten Oberfläche angeordnet sein. Die lichtunterstützte galvanische Beschichtung kann die Abscheidegeschwindigkeit und somit den Durchsatz an Substraten deutlich erhöhen.According to a further embodiment, at least one radiation source, in particular a light source, may be arranged in the coating liquid, preferably in the coating trough, for irradiating the surface to be coated. The light-assisted galvanic coating can significantly increase the deposition rate and thus the throughput of substrates.
Damit die elektromagnetische Strahlung der Lichtquelle durch die Transporteinrichtung möglichst nicht vollständig abgeschirmt wird, ist es von Vorteil, wenn das saugfähige Material für elektromagnetische Strahlung im Bereich von 550 nm bis 1200 nm einen Transmissionsgrad von 0,05 bis 0,2 aufweist.In order that the electromagnetic radiation of the light source is as far as possible not completely shielded by the transport device, it is advantageous if the absorbent material for electromagnetic radiation in the range of 550 nm to 1200 nm has a transmittance of 0.05 to 0.2.
Das saugfähige Material kann aus Schwammgummi, Polyesterschaumstoff oder Polyurethanschaumstoff bestehen. Solche Materialien besitzen eine sehr gute Saug- und Aufnahmefähigkeit von Elektrolytflüssigkeit, sind verschleissfest und in beliebigen Abmessungen verfügbar. Auch bei geringen Abmessungen im Millimeterbereich sind diese Materialien formstabil. The absorbent material may be sponge rubber, polyester foam or polyurethane foam. Such materials have a very good suction and absorption capacity of electrolyte fluid, are wear-resistant and available in any dimensions. Even with small dimensions in the millimeter range, these materials are dimensionally stable.
Das saugfähige Material weist vorzugsweise 50 bis 300 Zellen/cm2 auf. Die Zellen des Materials werden optisch bestimmt, indem die Poren (Zellen) in einer bestimmten Fläche gezählt werden.The absorbent material preferably has 50 to 300 cells / cm 2 . The cells of the material are optically determined by counting the pores (cells) in a given area.
Materialien mit dieser Porosität besitzen eine hohe Saugfähigkeit und garantieren auch bei geringen Abmessungen scharf konturierte Beschichtungsbereiche auf dem Substrat.Materials with this porosity have a high absorbency and guarantee even with small dimensions sharply contoured coating areas on the substrate.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur galvanischen Beschichtung von Solarzellen gelöst, wobei mindestens eine Oberfläche der Solarzelle mittels eines Tampongalvanisierungsverfahrens partiell beschichtet wird.According to the invention the object is achieved by a process for the galvanic coating of solar cells, wherein at least one surface of the solar cell is partially coated by means of a Tampongalvanisierungsverfahrens.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur galvanischen Beschichtung von Substraten, bei dem eine, mindestens ein Metall enthaltende elektrolytische Beschichtungsflüssigkeit verwendet wird, gelöst, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
- – das Substrat wird an eine Spannungsquelle angeschlossen,
- – mindestens ein Tampon aus saugfähigem Material zur Aufnahme der Beschichtungsflüssigkeit wird mit der Beschichtungsflüssigkeit zusammengebracht,
- – der mit der Beschichtungsflüssigkeit getränkte Tampon wird mit dem Substrat kontaktiert, wobei an mindestens einer vorgegebenen Stelle auf der Oberfläche des Substrats Metall abgeschieden wird.
- The substrate is connected to a voltage source,
- - At least one pad of absorbent material for receiving the coating liquid is brought together with the coating liquid,
- - The impregnated with the coating liquid pad is contacted with the substrate, wherein at least one predetermined location on the surface of the substrate metal is deposited.
Das Substrat wird vorzugsweise an den Minuspol der Spannungsquelle angeschlossen.The substrate is preferably connected to the negative pole of the voltage source.
Der Pluspol der Spannungsquelle wird mit einer Elektrode in der Beschichtungsflüssigkeit und/oder dem Tampon elektrisch verbunden.The positive terminal of the voltage source is electrically connected to an electrode in the coating liquid and / or the tampon.
Das Substrat wird vorzugsweise im Abstand über einer Beschichtungswanne angeordnet, die eine elektrolytische, mindestens ein Metall aufweisende Beschichtungsflüssigkeit aufweist.The substrate is preferably arranged at a distance above a coating trough which comprises an electrolytic coating liquid comprising at least one metal.
Das Substrat wird im Abstand über die Beschichtungswanne vorzugsweise bewegt. Damit wird eine kontinuierliche Beschichtung mittels der Tampongalvanisierung ermöglicht und ein entsprechend hoher Durchsatz erzielt.The substrate is preferably moved over the coating trough at a distance. This enables a continuous coating by means of the Tampongalvanisierung and achieves a correspondingly high throughput.
Der Tampon kann während des Kontaktes mit dem Substrat teilweise auch mit der Beschichtungsflüssigkeit in Kontakt stehen. Dies bedeutet, dass ein Teil des Tampons in die Beschichtungsflüssigkeit eintaucht und ein Teil des Tampons aus der Beschichtungsflüssigkeit herausragt und die Oberfläche des Substrats kontaktiert.The tampon may also partially contact the coating liquid during contact with the substrate. This means that a part of the tampon is immersed in the coating liquid and a part of the tampon protrudes from the coating liquid and contacts the surface of the substrate.
Der Tampon kann sich auch vollständig außerhalb der Beschichtungsflüssigkeit befinden. In dieser Ausführungsform wird der Tampon mit Beschichtungsflüssigkeit aus einem Reservoir versorgt.The tampon may also be completely outside the coating liquid. In this embodiment, the tampon is supplied with coating liquid from a reservoir.
Vorzugsweise wird das Substrat längs einer vorgegebenen Bahn beschichtet. Dies kann beispielsweise mit einer sich auf dem Substrat abrollenden Tamponrolle oder einem Tamponband erfolgen. Damit wird es möglich, Leiterbahnen einer Solarzelle herzustellen.Preferably, the substrate is coated along a predetermined path. This can be done for example with a roll on the substrate tampon roll or a tampon ribbon. This makes it possible to produce printed conductors of a solar cell.
Das Verfahren sieht vor, dass mindestens eine Oberfläche des Substrats unmittelbar mit einer Struktur beschichtet wird. Es besteht auch die Möglichkeit, bereits vorhandene Strukturen zu verstärken oder zu verdicken. Vorzugsweise sind die partiellen Strukturen Leiterbahnen von Solarzellen. Diese Leiterbahnen können vorzugsweise Busbare und/oder Kontaktfinger sein.The method provides that at least one surface of the substrate is coated directly with a structure. There is also the possibility of reinforcing or thickening existing structures. Preferably, the partial structures are conductor tracks of solar cells. These interconnects may preferably be busbar and / or contact fingers.
Die zu beschichtende Oberfläche kann während des Beschichtungsvorgangs kontinuierlich oder diskontinuierlich mit Licht im sichtbaren Bereich bestrahlt werden. Bevorzugt ist eine gepulste Bestrahlung. Es wird vorzugsweise elektromagnetische Strahlung im Bereich von 300 nm bis 1200 nm, insbesondere im Bereich von 380 nm bis 780 nm verwendet.The surface to be coated can be irradiated continuously or discontinuously with light in the visible range during the coating process. Preferred is a pulsed irradiation. It is preferably used electromagnetic radiation in the range of 300 nm to 1200 nm, in particular in the range of 380 nm to 780 nm.
Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
In der
Das Substrat
Die untere Transporteinrichtung
Wesentlicher Bestandteil der unteren Transportrollen ist das saugfähige Material
Als saugfähige Materialien auf Gummibasis können verwendet werden:
Als saugfähige Materialien auf Kunststoff-/Kunstharzbasis können verwendet werden:
Als mechanische Eigenschaft wurde die Stauchhärte nach ISO 3386-2 gewählt, da sie ein gängiges Maß zur Charakterisierung von Schaumstoffen ist und Rückschlüsse auf den Alterungszustand des Werkstoffs zulässt. Als Kennwert für die Stauchhärte dient die Druckspannung im vierten Belastungszyklus bei 40% Stauchung.As a mechanical property, the compressive strength according to ISO 3386-2 was chosen because it is a common measure for the characterization of foams and allows conclusions about the aging state of the material. The compressive stress in the fourth load cycle at 40% compression serves as a characteristic for the compression hardness.
Die Rohdichte der saugförmigen Polymermaterialien liegt bei 18–130 kg/m3. Die Stauchhärte/Druckspannung liegt im Bereich von 2 bis 35 kPa, die Zugfestigkeit liegt im Bereich von 100 bis 300 kPa, die Bruchdehnung im Bereich von 150–400% und der Druckverformungsrest im Bereich von 1–20.The bulk density of the absorbent polymer materials is 18-130 kg / m 3 . The compressive strength / compressive stress is in the range of 2 to 35 kPa, the tensile strength is in the range of 100 to 300 kPa, the elongation at break in the range of 150-400% and the compression set in the range of 1-20.
In der
Die Rolle
In der
Zusätzlich ist ebenfalls schematisch noch eine Lichtquelle
In der
In der
Die Rückseite
Die
In der
In der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Substratsubstratum
- 1a1a
- Solarzellesolar cell
- 22
- Rückseiteback
- 33
- metallische Beschichtungmetallic coating
- 44
- Vorderseitefront
- 55
- Leiterbahnconductor path
- 1010
- Beschichtungswannecoating pan
- 1212
- Reservoirreservoir
- 1313
- Beschichtungsflüssigkeitcoating liquid
- 1414
- BadspiegelBathroom mirror
- 1515
- Lichtquellelight source
- 2020
- GleichrichterstromkreisRectifier circuit
- 2121
- Spannungsquellevoltage source
- 2222
- Elektrodeelectrode
- 2424
- elektrische Verbindungsleitungelectrical connection line
- 2626
- elektrische Verbindungsleitungelectrical connection line
- 3030
- obere Transporteinrichtungupper transport device
- 3232
- obere Transportrolleupper transport roller
- 4040
- untere Transporteinrichtunglower transport device
- 4141
- Tampontampon
- 4242
- untere Transportrollelower transport roller
- 4343
- Rollenkörperroller body
- 4444
- saugförmiges Materialabsorbent material
- 4545
- Rollerole
- 4646
- Transportbandconveyor belt
- 4848
- Umlenkrolleidler pulley
- 4949
- Trägergurtcarrier belt
- 5050
- Führungselement, FührungsschieneGuide element, guide rail
- 5252
- Versorgungsrohrsupply pipe
- 5454
- Pumpepump
Claims (15)
Priority Applications (3)
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
EP0003680A1 (en) * | 1978-02-09 | 1979-08-22 | Weldex A.G. | Method for brush electroplating, electrode and electrolyte therefor |
DE102005038449A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Gebr. Schmid Gmbh & Co. | Device for the treatment of substrates, in particular for the electroplating of printed circuit boards, and method |
WO2008065069A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Basf Se | Device and method for electroplating |
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US936472A (en) * | 1909-06-18 | 1909-10-12 | Wilhelm Pfanhauser | Mechanical arrangement for electroplating objects. |
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
EP0003680A1 (en) * | 1978-02-09 | 1979-08-22 | Weldex A.G. | Method for brush electroplating, electrode and electrolyte therefor |
DE102005038449A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Gebr. Schmid Gmbh & Co. | Device for the treatment of substrates, in particular for the electroplating of printed circuit boards, and method |
WO2008065069A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Basf Se | Device and method for electroplating |
DE102007005161A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-08-07 | Nb Technologies Gmbh | Process to manufacture semiconductors or solar cells by roughening treatment zones prior to electrolytic coating |
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