DE102015110975B4 - Contacting structure and a method for detecting an offset between metallization on photovoltaic modules - Google Patents

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Abstract

Kontaktierungsstruktur zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen auf einer Rückseite eines Photovoltaikmoduls (700), mit folgenden Merkmalen:
eine erste Metallisierungsstruktur (110), die in zumindest einem Bereich (112) auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls (700) ausgebildet ist und die, in einer Längsrichtung (L), eine längliche Form mit einer ersten geradlinigen Begrenzung (131) in der Längsrichtung (L) aufweist, wobei die erste geradlinige Begrenzung (131) nicht-orthogonal zu der Längsrichtung (L) ist;
eine zweite Metallisierungsstruktur (120), die zumindest eine längliche Öffnung (122) in der Längsrichtung (L) aufweist, wobei die längliche Öffnung (122) eine zweite geradlinige Begrenzung (132) in der Längsrichtung (L) aufweist und senkrecht zu der Längsrichtung (L) die erste Metallisierungsstruktur (110) und die zweite Metallisierungsstruktur (120) in zumindest einem Überlappungsbereich (125) einander überlappen; und
zumindest einen Spalt (130), der in der Längsrichtung (L) zwischen der ersten geradlinigen Begrenzung (131) und der zweiten geradlinigen Begrenzung (132) ausgebildet ist, sodass ein Versatz zwischen der ersten Metallisierungsstruktur (110) und der zweiten Metallisierungsstruktur (120) senkrecht zur Längsrichtung (L) aus einer Formänderung des Spaltes (130) feststellbar ist.

Figure DE102015110975B4_0000
Contacting structure for detecting an offset between metallization structures on a back side of a photovoltaic module (700), having the following features:
a first metallization structure (110) which is formed in at least one region (112) on the back side of the photovoltaic module (700) and which, in a longitudinal direction (L), has an elongated shape with a first rectilinear boundary (131) in the longitudinal direction ( L), wherein the first rectilinear boundary (131) is non-orthogonal to the longitudinal direction (L);
a second metallization structure (120) having at least one elongated opening (122) in the longitudinal direction (L), the elongated opening (122) having a second rectilinear boundary (132) in the longitudinal direction (L) and perpendicular to the longitudinal direction (L) L) the first metallization structure (110) and the second metallization structure (120) overlap one another in at least one overlap area (125); and
at least one gap (130) formed in the longitudinal direction (L) between the first rectilinear boundary (131) and the second rectilinear boundary (132) such that an offset between the first metallization structure (110) and the second metallization structure (120) perpendicular to the longitudinal direction (L) from a change in shape of the gap (130) is detectable.
Figure DE102015110975B4_0000

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktierungsstruktur und ein Verfahren zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen auf einer Rückseite eines Photovoltaikmoduls und insbesondere auf ein Rückseiten-Layout zur effektiven Druck-Drift-Bestimmung parallel und senkrecht zu Lötband-Ausrichtungen in Rückseiteninspektionssystemen.The present invention relates to a contacting structure and method for detecting an offset between metallization structures on a back side of a photovoltaic module, and more particularly to a backside layout for effective pressure drift determination parallel and perpendicular to solder band orientations in backside inspection systems.

Hintergrundbackground

An der Rückseite von Photovoltaikmodulen wird eine im Allgemeinen ganzflächige Metallbeschichtung vorgenommen, wobei die Metallisierung in der Regel mehrere Schichten umfasst und an Kontaktflächen oder Kontaktbereichen kontaktiert wird (beispielsweise über sogenannte Lötbänder). Diese Kontaktflächen sind über die Rückseite des Photovoltaikmoduls verteilt und weisen beispielsweise Silber auf, welches eine gute Lötkontaktierung erlaubt.On the back of photovoltaic modules, a generally full-surface metal coating is made, the metallization usually comprises several layers and is contacted at contact surfaces or contact areas (for example via so-called solder strips). These contact surfaces are distributed over the back of the photovoltaic module and have, for example, silver, which allows a good Lötkontaktierung.

Auch aus Kostengründen wird das silberhaltige Material jedoch nicht ganzflächig auf der Rückseite von Photovoltaikmodulen aufgebracht, sondern lediglich an jenen Stellen, wo eine Kontaktierung vorgesehen ist. Die verbleibende Fläche wird typischerweise mit einer aluminiumhaltigen Schicht überzogen. Diese Schichten können beispielsweise in einem Siebdruck unter Nutzung entsprechender Pasten (d.h. aluminiumhaltige bzw. silberhaltige Paste) aufgetragen werden, wobei der Aluminium druck jene Stellen freilässt, an welchen Lötkontaktierungen (über die Silberbereiche) vorgesehen sind.However, for cost reasons, the silver-containing material is not applied over the entire surface on the back of photovoltaic modules, but only in those places where a contact is provided. The remaining area is typically coated with an aluminum-containing layer. For example, these layers may be screen printed using appropriate pastes (i.e., aluminum-containing paste), the aluminum print leaving exposed those locations where solder bumps (over the silver areas) are provided.

Dazu werden in konventionellen Systemen zunächst die Silberkontaktbereiche auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls ausgebildet und anschließend eine Aluminiumbeschichtung vorgenommen, die in den Bereichen, wo das Silber aufgebracht wurde, Öffnungen enthält. Für eine zuverlässige Funktionsweise des Photovoltaikmoduls ist es jedoch wichtig, dass die Aluminiumschicht den Silberbereich möglichst beidseitig kontaktiert. Wenn beispielsweise lediglich eine einseitige Kontaktierung des Silberbereiches durch das Aluminium erfolgt, kann dies zu einer erhöhten Degradation der Photovoltaikzelle führen, was verhindert werden soll.For this purpose, in conventional systems, first the silver contact areas are formed on the back side of the photovoltaic module and then an aluminum coating is carried out, which contains openings in the areas where the silver was applied. For a reliable operation of the photovoltaic module, however, it is important that the aluminum layer contacts the silver region on both sides as far as possible. If, for example, only one-sided contacting of the silver region by the aluminum takes place, this can lead to an increased degradation of the photovoltaic cell, which should be prevented.

Aus diesem Grund ist es wichtig, dass bei dem Schichtauftrag kein Versatz (oder Drift) zwischen der Silberschicht und der Aluminiumschicht auftritt. Bei einem prozessgerechten Auftrag soll der Silberbereich beidseitig von der Aluminiumschicht kontaktiert werden.For this reason, it is important that no offset (or drift) occurs between the silver layer and the aluminum layer during the layer application. In a process-oriented order, the silver area should be contacted by the aluminum layer on both sides.

Um dies während der Herstellung der Photovoltaikmodule zu überwachen, erfolgt bei konventionellen Rückseiteninspektionssystemen eine Drift-Bestimmung mittels Dreiecksformen, die einen relativen Versatz/Drift bei der Bildung der Schichten anzeigen. Wenn ein solcher Versatz an den Dreiecksstrukturen festgestellt wird, besteht die Gefahr, dass der erforderliche Aluminium-Silber-Überlapp nicht ausreichend vorhanden ist und der Herstellungsprozess kann entsprechend geändert werden.To monitor this during fabrication of the photovoltaic modules, in conventional backside inspection systems, a drift determination using triangular shapes indicating a relative offset / drift in the formation of the layers occurs. When such an offset is detected on the triangular structures, there is a risk that the required aluminum-silver overlap is insufficient and the manufacturing process can be changed accordingly.

In der US 2010 / 0 252 102 A1 und US 2012 / 0 048 132 A1 sind bekannte Verfahren zur Drift-Bestimmung offenbart.In the US 2010/0 252 102 A1 and US 2012/0 048 132 A1 Known methods for drift determination are disclosed.

Die 6 und 7 veranschaulichen diese konventionelle Bestimmung des Versatzes zwischen den beiden Schichten, wie sie zuvor bei von der Anmelderin hergestellten Solarzellen genutzt wurde. Die 6A und 6B zeigen die konventionellen Dreiecksstrukturen, die in einem oder mehreren Randbereichen der Photovoltaikmodule ausgebildet werden, und die 6C zeigt einen beispielhaften Kontaktbereich, in welchem die Rückseite des Photovoltaikmoduls kontaktiert wird (z.B. über eine Lötkontaktierung).The 6 and 7 illustrate this conventional determination of the offset between the two layers, as previously used in the solar cell produced by the applicant. The 6A and 6B show the conventional triangular structures, which are formed in one or more edge regions of the photovoltaic modules, and the 6C shows an exemplary contact area in which the back of the photovoltaic module is contacted (eg via a solder contact).

Die 6A zeigt ein Substrat 610, auf welchem eine Aluminiumschicht 620 und eine Silberschicht mit einem dreiecksförmigen Randabschnitt 630 aufgebracht sind. Die Aluminiumschicht 620 weist dabei in dem Randbereich, bis zu welchem sich die Aluminiumschicht 620 auf dem Substrat 610 erstreckt, eine dreieckige Randstruktur 626 auf, die zwischen zwei Randkanten 623, 624 der Silberschicht ausgebildet ist und innerhalb derer keine Aluminiumschicht ausgebildet ist. In der dreieckigen Randstruktur 626 ist der dreiecksförmige Randabschnitt 630 der Silberschicht mit einer weiteren Randkante 632 ausgebildet.The 6A shows a substrate 610 on which an aluminum layer 620 and a silver layer having a triangular edge portion 630 are applied. The aluminum layer 620 points in the edge region, up to which the aluminum layer 620 on the substrate 610 extends, a triangular edge structure 626 on, between two edges 623 . 624 the silver layer is formed and within which no aluminum layer is formed. In the triangular border structure 626 is the triangular edge section 630 the silver layer with another edge 632 educated.

Zur Bestimmung des Versatzes werden die beiden Randkanten 623, 624 der Aluminiumschicht 620 mit der weiteren Randkante 632 der Silberschicht verglichen. Wenn die Geraden 623, 624, 632 zueinander versetzt sind (d.h. nicht Abschnitte einer gemeinsamen Gerade sind), kann das System feststellen, dass ein Versatz zwischen den beiden Schichten vorliegt und eine entsprechende Korrektur erforderlich ist.To determine the offset, the two marginal edges 623 . 624 the aluminum layer 620 with the further edge 632 compared to the silver layer. When the straights 623 . 624 . 632 are offset from each other (ie, not portions of a common line), the system may determine that there is an offset between the two layers and a corresponding correction is required.

6B zeigt weitere Details einer Computerbestimmung des Versatzes, wie er in der 6A ersichtlich ist. Dazu sind zwei Begrenzungslinien 641 und 642 dargestellt, die einen dazwischen liegenden Bereich definieren, in welchem der Computer die beiden Randkanten 623, 624 und die weitere Randkante 632 sucht. Wenn die Randkanten 623, 624, 632 detektiert sind, kann der Computer feststellen, ob die Aluminiumschicht 620 relativ zu der Silberbeschichtung 630 verschoben ist oder nicht. 6B shows further details of a computer determination of the offset, as described in the 6A is apparent. These are two boundary lines 641 and 642 shown defining an intermediate region in which the computer the two edges 623 . 624 and the other edge 632 examined. If the margins 623 . 624 . 632 are detected, the computer can determine if the aluminum layer 620 relative to the silver coating 630 is moved or not.

Diese konventionelle Vorgehensweise ist jedoch fehleranfällig. Wenn beispielsweise die Aluminiumschicht 620 in einem Randbereich sehr starke Unebenheiten aufweist, kann es zu einer ungenauen Bestimmung der Randkanten 623 und 624 kommen (d.h. relativ zu der weiteren Randkante 632). Dies führt beispielsweise zu einer falschen Versatzdetektion, die in Wirklichkeit nicht vorhanden ist. Wie die 6A und 6B zeigen, sind die mit dem System festgestellten Randkanten 623, 624 (der Aluminiumschicht) im Vergleich zu der weiteren Randkante 632 (der Silberschicht) zueinander versetzt. Daraus kann jedoch nicht notwendigerweise geschlossen werden, dass ein solcher Versatz auch bei den Kontaktflächen tatsächlich vorhanden ist. However, this conventional approach is error prone. For example, if the aluminum layer 620 If there are very large bumps in an edge area, this can lead to an inaccurate determination of the marginal edges 623 and 624 come (ie relative to the other edge 632 ). For example, this leads to incorrect offset detection, which is not actually present. As the 6A and 6B show are the margins found with the system 623 . 624 (the aluminum layer) compared to the other edge 632 (the silver layer) offset each other. However, it can not necessarily be concluded that such an offset is actually present even at the contact surfaces.

Die 6C zeigt beispielhaft eine solcher Kontaktflächen 633 in einer Öffnung 622 der Aluminiumschicht 620. Innerhalb der Öffnung 622 ist ein Abschnitt der Silberschicht zu sehen, die die Kontaktfläche 633 bildet und die im Idealfall die Aluminiumschicht 620 beidseitig in horizontaler Richtung kontaktiert. Wie in der 6C zu sehen ist, ist die Kontaktfläche 633 mittig in der Öffnung 622 der Aluminiumschicht 620 ausgebildet, sodass an dieser Stelle kein Versatz vorliegt und somit die Bestimmung des Versatzes, wie es in den 6A, 6B gezeigt wurde, fehlerhaft war.The 6C shows an example of such contact surfaces 633 in an opening 622 the aluminum layer 620 , Inside the opening 622 is a section of the silver layer to see the contact surface 633 forms and in the ideal case the aluminum layer 620 contacted on both sides in the horizontal direction. Like in the 6C can be seen, is the contact surface 633 in the middle of the opening 622 the aluminum layer 620 formed so that there is no offset and thus the determination of the offset, as shown in the 6A . 6B was shown was faulty.

Die 7 zeigt eine weitere beispielhafte Situation, die bei konventionellen Systemen häufig vorkommt. Das gezeigte Photovoltaikmodul 700 weist wiederum eine beispielhafte Aluminiumschicht 620 auf, bei der in drei Randbereichen dreiecksförmige Randstrukturen 626a-c ausgebildet sind. Außerdem zeigt die 7 beispielhaft eine Kontaktfläche 633, die in einer Öffnung 622 in einem inneren Bereich der beispielhaften Aluminiumschicht 620 ausgebildet ist. In jeder dreiecksförmigen Randstruktur 626 ist jeweils ein Dreiecksabschnitt 630a, 630b, 630c der beispielhaften Silberschicht ausgebildet, um eine Dreieckstruktur zu definieren, mit der ein Versatz zwischen der Silberschicht und der Aluminiumschicht feststellbar ist.The 7 shows another exemplary situation that is common in conventional systems. The photovoltaic module shown 700 again has an exemplary aluminum layer 620 on, in the three edge regions triangular edge structures 626a-c are formed. In addition, the shows 7 for example, a contact surface 633 in an opening 622 in an inner region of the exemplary aluminum layer 620 is trained. In every triangular edge structure 626 is each a triangle section 630a . 630b . 630c the exemplary silver layer is formed to define a triangular structure, with which an offset between the silver layer and the aluminum layer is detectable.

Zwei dreiecksförmige Randstrukturen 626a-c sind beispielhaft an einem seitlichen Rand vorgesehen und eine an einem oberen Rand der Aluminiumschicht 620, um so einen Versatz nicht nur in der horizontalen Richtung festzustellen, sondern ebenfalls in einer vertikalen Richtung. Hierbei werden wiederum äußere Begrenzungslinien der Aluminiumschicht 623, 624 mit jeweils einer Begrenzungslinien 632 der Silberschicht verglichen (wie in der 6).Two triangular border structures 626a-c are provided by way of example at a lateral edge and one at an upper edge of the aluminum layer 620 so as to detect an offset not only in the horizontal direction but also in a vertical direction. Here again outer boundary lines of the aluminum layer 623 . 624 each with a boundary lines 632 compared to the silver layer (as in the 6 ).

In dem in der 7 gezeigten Beispiel weisen die entsprechenden Begrenzungslinien 623a, 624a und 632a für die obere Dreieckskonstruktion keinen relativen Versatz zueinander auf. Ebenso zeigen die seitlichen Begrenzungslinien 623b, 624b und 632b sowie die darunter liegenden seitlichen Begrenzungslinien 623c, 624c und 632c keinen relativen Versatz zueinander auf. Andererseits ist an der Kontaktierungsöffnung 622 der Aluminiumschicht 620 relativ zu dem Kontaktbereich 633 der Silberschicht ein Versatz vorhanden (die Silberschicht ist nach rechts-oben verschoben). Dieses Fehlverhalten kann beispielsweise durch ein Drucksieb verursacht werden, das beim Siebdruckherstellungsprozess genutzt wird und Deformationen (z.B. Dehnungen) aufweist, die zu einem Versatz bei dem Druckprozess im Innenbereich des Photovoltaikmoduls führt, nicht jedoch in den Randbereichen. Da die Dreiecksstrukturen nur in den Randbereichen untersuchen werden, bleibt ein Versatz unerkannt, der nur in einem Innenbereich auftritt.In the in the 7 example shown have the corresponding boundary lines 623a . 624a and 632a for the upper triangle construction no relative offset to each other. Similarly, the lateral boundary lines 623b . 624b and 632b as well as the underlying lateral boundary lines 623c . 624c and 632c no relative offset to each other. On the other hand, at the contacting opening 622 the aluminum layer 620 relative to the contact area 633 the silver layer has an offset (the silver layer is shifted right-up). This misconduct can be caused, for example, by a printing screen, which is used in the screen printing process and has deformations (eg strains), which leads to an offset in the printing process in the interior of the photovoltaic module, but not in the edge regions. Since the triangular structures are examined only in the peripheral areas, an offset remains unrecognized, which occurs only in an interior area.

Die relativ weite Entfernung der Dreiecksstrukturen am Rand zu den eigentlich zu überprüfenden Kontaktbereichen in Innern kann somit bei konventionellen Systemen zu weiteren Fehlern führen. Daher sind die bisherigen Systeme zur Feststellung einer Drift zwischen den beiden Metallisierungsschichten unzureichend und Alternativen sind wünsehenswert. The relatively long distance of the triangular structures at the edge to the actually to be examined contact areas in the interior can thus lead to further errors in conventional systems. Therefore, the prior systems for detecting drift between the two metallization layers are inadequate and alternatives are desirable.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktierungsstruktur und ein Verfahren zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen zu schaffen, die eine zuverlässige Abbildung des erforderlichen Überlapps zwischen den beiden Metallisierungsstrukturen erlauben.The present invention is therefore based on the object of providing a contacting structure and a method for detecting an offset between metallization structures, which allow a reliable imaging of the required overlap between the two metallization structures.

ZusammenfassungSummary

Die oben genannte technische Aufgabe wird durch eine Kontaktierungsstruktur nach Anspruch 1, ein Verfahren zu deren Herstellung nach Anspruch 9 und ein Verfahren zur Feststellung eines Versatzes nach Anspruch 10 gelöst.The above-mentioned technical object is achieved by a contacting structure according to claim 1, a method for the production thereof according to claim 9 and a method for detecting an offset according to claim 10.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktierungsstruktur zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen auf einer Rückseite eines Photovoltaikmoduls. Die Kontaktierungsstruktur umfasst eine erste Metallisierungsstruktur, die in zumindest einem Bereich auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls ausgebildet ist und die, in einer Längsrichtung, eine längliche Form mit einer ersten geradlinigen Begrenzung in der Längsrichtung aufweist, wobei die erste geradlinige Begrenzung nicht-orthogonal zu der Längsrichtung ist. Die Kontaktierungsstruktur umfasst weiter eine zweite Metallisierungsstruktur, die zumindest eine längliche Öffnung in der Längsrichtung aufweist, wobei die längliche Öffnung eine zweite geradlinige Begrenzung in der Längsrichtung aufweist und senkrecht zu der Längsrichtung die erste Metallisierungsstruktur und die zweite Metallisierungsstruktur in zumindest einem Überlappungsbereich einander überlappen. Außerdem umfasst die Kontaktierungsstruktur zumindest einen Spalt, der in der Längsrichtung zwischen der ersten geradlinigen Begrenzung und der zweiten geradlinigen Begrenzung ausgebildet ist, sodass ein Versatz zwischen der ersten Metallisierungsstruktur und der zweiten Metallisierungsstruktur senkrecht zur Längsrichtung aus einer Formänderung des Spaltes feststellbar ist.The present invention relates to a contacting structure for detecting an offset between metallization structures on a back side of a photovoltaic module. The contacting structure comprises a first metallization structure formed in at least a portion on the back side of the photovoltaic module and having, in a longitudinal direction, an elongate shape having a first linear boundary in the longitudinal direction, the first rectilinear boundary being non-orthogonal to the longitudinal direction is. The contacting structure further comprises a second metallization structure having at least one elongated opening in the longitudinal direction, the elongate opening having a second rectilinear boundary in the longitudinal direction and perpendicular to the longitudinal direction the first metallization structure and the second metallization structure in FIG overlap at least one overlap area. In addition, the contacting structure comprises at least one gap formed in the longitudinal direction between the first rectilinear boundary and the second rectilinear boundary, so that an offset between the first metallization structure and the second metallization structure perpendicular to the longitudinal direction can be determined from a change in the shape of the gap.

Der Begriff Metallisierungsstruktur soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung weit ausgelegt werden. Insbesondere kann die Metallisierungsstruktur als eine Schicht ausgebildet sein. Es sollen aber auch jene Fälle umfasst sein, wo die Metallisierungsstruktur mehrere Abschnitte oder Teile umfasst, die direkt oder indirekt (über weitere Metallisierungen) miteinander verbunden sind oder die keine elektrische Verbindung zueinander aufweisen. Die erste Metallisierungsstruktur und die zweite Metallisierungsstruktur können insbesondere schichtförmig mit Schichtdicken ausgebildet werden, die in einem Bereich von beispielsweise 10 µm bis einigen 100 µm liegen können. Die Schichten können beispielsweise mit Hilfe eines Siebdruckes oder einer anderen Dickfilmtechnologie auf die Rückseite des Photovoltaikmoduls aufgebracht werden. Die erste Metallisierungsstruktur kann beispielsweise mittels einer silberhaltigen Siebdruckpaste und die zweite Metallisierungsstruktur mittels einer aluminiumhaltigen Siebdruckpaste auf die Rückseite aufgedruckt werden.The term metallization structure is intended to be interpreted broadly in the context of the present invention. In particular, the metallization structure may be formed as a layer. But it should also be included those cases where the metallization structure comprises several sections or parts that are directly or indirectly (via other metallizations) connected to each other or have no electrical connection to each other. The first metallization structure and the second metallization structure may in particular be formed in layer form with layer thicknesses which may be in a range of, for example, 10 μm to a few 100 μm. For example, the layers may be applied to the back of the photovoltaic module using screen printing or other thick film technology. The first metallization structure can, for example, be printed on the reverse side by means of a silver-containing screen printing paste and the second metallization structure by means of an aluminum-containing screen printing paste.

Die längliche Form des Bereiches der ersten Metallisierungsstruktur kann beispielsweise derart definiert werden, dass der Bereich eine Längsrichtung und eine dazu orthogonale Querrichtung aufweist, wobei die Längsrichtung länger ist als die Querrichtung (oder zumindest doppelt so lang ist wie die Querrichtung).The elongated shape of the region of the first metallization structure may be defined, for example, such that the region has a longitudinal direction and a transverse direction orthogonal thereto, wherein the longitudinal direction is longer than the transverse direction (or at least twice as long as the transverse direction).

Die Verwendung von Geraden bei den Begrenzungen erlaubt eine leichte und schnelle Bestimmung durch den Computer. Gekrümmte Linien, wie sie beispielsweise von konventionellen Systemen genutzt werden (die obere/untere Begrenzung in der 6C und der 7), liefern nur unzureichende oder ungenaue Ergebnisse bzw. sind bei einer automatischen Detektion mit einem erhöhten Rechenaufwand und somit einer längeren Detektionszeit verbunden.The use of straight lines at the boundaries allows an easy and fast determination by the computer. Curved lines, such as those used by conventional systems (the upper / lower boundary in the 6C and the 7 ), provide only insufficient or inaccurate results or are associated with an automatic detection with an increased computational effort and thus a longer detection time.

Die zweite geradlinige Begrenzung kann orthogonal oder nicht-orthogonal zu der Längsrichtung verlaufen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen verlaufen beide geradlinigen Begrenzungen mit einem definierten Abstand parallel zueinander (und nicht-orthogonal zu der Längsrichtung).The second rectilinear boundary may be orthogonal or non-orthogonal to the longitudinal direction. In further embodiments, both rectilinear boundaries extend at a defined distance parallel to each other (and non-orthogonal to the longitudinal direction).

Optional kann ein Randbereich (in der Längsrichtung) der ersten Metallisierungsstruktur zumindest eine erste Dreiecksform aufweisen und ein Randbereich (in der Längsrichtung) der zweiten Metallisierungsstruktur zumindest eine zweite Dreiecksform aufweisen. Der zumindest eine Spalt kann zwischen der ersten Dreiecksform und der zweiten Dreiecksform ausgebildet sein, sodass Dreiecksspitzen beider Dreiecksformen bei einem vorhandenen Versatz zwischen der ersten Metallisierungsstruktur und der zweiten Metallisierungsstruktur (z.B. quer zur Längsrichtung = horizontal) zueinander versetzt sind.Optionally, an edge region (in the longitudinal direction) of the first metallization structure may have at least a first triangular shape and an edge region (in the longitudinal direction) of the second metallization structure may have at least a second triangular shape. The at least one gap may be formed between the first triangular shape and the second triangular shape so that triangle peaks of both triangular shapes are offset from each other at an existing offset between the first metallization structure and the second metallization structure (e.g., transverse to the longitudinal direction = horizontal).

Beispielsweise sind beidseitig von den Dreiecksspitzen der ersten Dreiecksform und der zweiten Dreiecksform jeweils Schenkel ausgebildet, die einen Winkel einschließen, der beispielsweise so gewählt ist, dass die Schenkel der ersten Dreiecksform parallel verlaufen zu den Schenkeln der zweiten Dreiecksform. Die Versatzbestimmung kann entweder durch eine Bestimmung des Abstandes der parallel verlaufenden Schenkel erfolgen, wobei eine Abweichung von einem vorbestimmten Abstand der Schenkel einen Versatz anzeigt, oder die relative Positionen der Dreiecksspitzen der ersten Dreiecksform und der zweiten Dreiecksform kann genutzt werden, um einen relativen Versatz zwischen der ersten Metallisierungsstruktur und der zweiten Metallisierungsstruktur festzustellen. Dabei kann sowohl ein vertikaler Abstand zwischen den Dreiecksspitzen als auch ein relativer horizontaler Versatz der beiden Dreiecksspitzen ermittelt werden, um einen Versatz zuverlässig zu detektieren.For example, on both sides of the triangular tips of the first triangular shape and the second triangular shape each leg is formed, which include an angle, for example, is selected so that the legs of the first triangular shape parallel to the legs of the second triangular shape. The offset determination may be either by determining the distance of the parallel legs, wherein a deviation from a predetermined distance of the legs indicates an offset, or the relative positions of the triangle peaks of the first triangular shape and the second triangular shape may be used to provide a relative offset between determine the first metallization structure and the second metallization structure. In this case, both a vertical distance between the triangular points and a relative horizontal offset of the two triangular points can be determined in order to reliably detect an offset.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der zumindest eine Spalt einen ersten Spalt und einen zweiten Spalt umfassen, wobei der erste Spalt und der zweite Spalt an gegenüberliegenden Seiten des zumindest einen Bereichs der ersten Metallisierungsstruktur und der zumindest einen länglichen Öffnung der zweiten Metallisierungsstruktur ausgebildet sind. Das Vorhandensein von zwei Spalten an gegenüberliegenden Seiten bietet den Vorteil, dass beide Spalten genutzt werden können, um einen relativen Versatz zwischen den Metallisierungsstrukturen festzustellen. Die zweite Messung erhöht entweder die Feststellgenauigkeit (z.B. über eine Mittelung der Ergebnisse) oder kann genutzt werden, um ebenfalls eine relative Drehung zwischen der ersten und der zweiten Metallisierungsstruktur festzustellen.In further embodiments, the at least one gap may include a first gap and a second gap, wherein the first gap and the second gap are formed on opposite sides of the at least one portion of the first metallization structure and the at least one elongated aperture of the second metallization structure. The presence of two columns on opposite sides offers the advantage that both columns can be used to detect a relative offset between the metallization structures. The second measurement either increases the detection accuracy (e.g., via an averaging of the results) or can be used to also detect relative rotation between the first and second metallization structures.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der zumindest eine Bereich der ersten Metallisierungsstruktur zumindest vier Bereiche umfassen und die zweite Metallisierungsstruktur kann zumindest vier Öffnungen umfassen, wobei an jedem der vier Bereiche und der zumindest vier Öffnungen jeweils zumindest ein Spalt ausgebildet ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die erste Metallisierungsstruktur weitere Bereiche umfassen und die zweite Metallisierungsstruktur kann ebenfalls weitere Öffnungen umfassen, wobei an den weiteren Bereichen und den weiteren Öffnungen keine Spalte mit geradlinigen Begrenzungen ausgebildet sind.In further embodiments, the at least one region of the first metallization structure may comprise at least four regions, and the second metallization structure may comprise at least four openings, wherein at least one gap is formed at each of the four regions and the at least four openings. In further embodiments, the first metallization structure may comprise further regions and the second metallization structure may also comprise further openings, wherein at the further regions and the further openings no column are formed with rectilinear boundaries.

Die zumindest vier Bereiche können beispielsweise entlang von Stromzuführungsschienen (sogenannte Busbars) ausgebildet sein, wobei die Stromzuführungsschienen parallel zueinander verlaufen und durch mehrere getrennte Kontaktbereiche definiert werden können. Beispielsweise können auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls drei Busbarlinien ausgebildet sein, entlang derer beispielsweise jeweils 6 Kontaktbereiche ausgebildet sein können. So ergeben sich insgesamt 18 Kontaktbereiche, von denen beispielsweise vier genutzt werden, um eine Untersuchung hinsichtlich des relativen Versatzes der ersten und zweiten Metallisierungsstruktur durchzuführen. Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist es ebenfalls möglich, mehr als vier oder weniger als vier Kontaktbereiche zu untersuchen. Ebenso möglich ist es, dass alle Kontaktbereiche, die geradlinigen Begrenzungen aufweisen und eine Auswerteeinheit beispielhaften aus den Kontaktbereichen eine Anzahl von zu untersuchenden Bereichen auswählt, die hinsichtlich des Versatzes untersucht werden. Somit kann mit einem möglichst geringen Rechenaufwand trotzdem eine hohe Zuverlässigkeit bei der Feststellung des Versatzes erreicht werden.The at least four regions can be formed, for example, along power supply rails (so-called busbars), wherein the power supply rails run parallel to one another and can be defined by a plurality of separate contact regions. For example, three busbar lines can be formed on the back side of the photovoltaic module, along which, for example, 6 contact regions can be formed in each case. This results in a total of 18 contact areas, of which four are used, for example, to conduct a study regarding the relative offset of the first and second metallization structure. In further embodiments, it is also possible to examine more than four or less than four contact areas. It is also possible that all contact areas which have rectilinear boundaries and an evaluation unit selects, for example from the contact areas, a number of areas to be examined, which are examined with regard to the offset. Thus, with a minimum of computational effort nevertheless a high reliability can be achieved in the determination of the offset.

Die erste Metallisierungsstruktur kann beispielsweise Silber und die zweite Metallisierungsstruktur kann beispielsweise Aluminium aufweisen. Der zumindest eine Bereich kann einen Lötbereich für eine Rückseitenkontaktierung des Photovoltaikmoduls bilden.The first metallization structure may be, for example, silver and the second metallization structure may, for example, comprise aluminum. The at least one area may form a soldering area for back contact of the photovoltaic module.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Photovoltaikmodul mit zumindest einer in einem Halbleitersubstrat ausgebildeten Photovoltaikzelle und einer der zuvor beschriebenen Kontaktierungsstruktur.The present invention also relates to a photovoltaic module having at least one photovoltaic cell formed in a semiconductor substrate and one of the contacting structure described above.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktierungsstruktur für eine Rückseite eines Photovoltaikmoduls. Das Verfahren umfasst ein Ausbilden einer ersten Metallisierungsstruktur in zumindest einem Bereich auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls, wobei die erste Metallisierungsstruktur eine längliche Form in einer Längsrichtung und eine erste geradlinige Begrenzung in der Längsrichtung aufweist, wobei die erste geradlinige Begrenzung nicht-orthogonal zur Längsrichtung ist. Außerdem umfasst das Verfahren ein Ausbilden einer zweiten Metallisierungsstruktur mit zumindest einer länglichen Öffnung, wobei die längliche Öffnung eine zweite geradlinige Begrenzung in der Längsrichtung aufweist. Das Ausbilden der ersten Metallisierungsstruktur und der zweiten Metallisierungsstruktur erfolgt derart, dass senkrecht zur Längsrichtung die erste Metallisierungsstruktur und die zweite Metallisierungsstruktur in zumindest einem Überlappungsbereich einander überlappen und zumindest ein Spalt in der Längsrichtung zwischen der ersten geradlinigen Begrenzung und der zweiten geradlinigen Begrenzung ausgebildet wird.The present invention also relates to a method for producing a contacting structure for a back side of a photovoltaic module. The method comprises forming a first metallization structure in at least one region on the back side of the photovoltaic module, wherein the first metallization structure has an elongate shape in a longitudinal direction and a first linear boundary in the longitudinal direction, wherein the first rectilinear boundary is non-orthogonal to the longitudinal direction. In addition, the method includes forming a second metallization structure having at least one elongate opening, the elongate opening having a second rectilinear boundary in the longitudinal direction. The first metallization structure and the second metallization structure are formed such that, perpendicular to the longitudinal direction, the first metallization structure and the second metallization structure overlap one another in at least one overlap region and at least one gap is formed in the longitudinal direction between the first straightline boundary and the second rectilinear boundary.

Beispielsweise kann die erste Metallisierungsstruktur mittels eines Siebdruckverfahrens unter Nutzung einer silberhaltigen Paste aufgebracht werden. Die zweite Metallisierungsstruktur kann unter Nutzung einer aluminiumhaltigen Paste ebenfalls mittels eines Siebdruckverfahrens auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls aufgebracht werden. Beispielsweise kann zunächst die silberhaltige Paste aufgebracht werden, um zunächst die erste Metallisierungsstruktur zu bilden. Daran anschließend kann die zweite Metallisierungsstruktur unter Nutzung der aluminiumhaltigen Paste aufgebracht wird.For example, the first metallization structure can be applied by means of a screen printing process using a silver-containing paste. The second metallization structure can also be applied by means of a screen-printing process on the back of the photovoltaic module using an aluminum-containing paste. For example, the silver-containing paste may first be applied to first form the first metallization structure. Subsequently, the second metallization structure can be applied using the aluminum-containing paste.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Feststellen eines relativen Versatzes zwischen einer ersten Metallisierungsstruktur einer Rückseitenmetallisierung eines Photovoltaikmoduls und einer zweiten Metallisierungsstruktur. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bestimmen einer ersten Begrenzungslinie der ersten Metallisierungsstruktur; Bestimmen einer zweiten Begrenzungslinie einer zweiten Metallisierungsstruktur; Ermitteln eines Abstandes zwischen der ersten Begrenzungslinie der ersten Metallisierungsstruktur und der zweiten Begrenzungslinie der zweiten Metallisierungsstruktur; und Feststellen eines relativen Versatzes zwischen der ersten Metallisierungsstruktur und der zweiten Metallisierungsstruktur basierend auf dem ermittelten Abstand. Dieses Verfahren kann auf einem Computer (oder allgemein eine Auswerteeinheit) implementiert sein.The present invention also relates to a method for determining a relative offset between a first metallization structure of a backside metallization of a photovoltaic module and a second metallization structure. The method comprises the following steps: determining a first boundary line of the first metallization structure; Determining a second boundary line of a second metallization structure; Determining a distance between the first boundary line of the first metallization structure and the second boundary line of the second metallization structure; and determining a relative offset between the first metallization structure and the second metallization structure based on the determined distance. This method can be implemented on a computer (or generally an evaluation unit).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Computerprogrammprodukt mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm, welches ausgebildet ist, um das Verfahren zum Feststellen eines relativen Versatzes zwischen einer ersten und einer zweiten Metallisierungsstruktur auszuführen, wenn es auf einem Computer läuft.The present invention also relates to a computer program product having a computer program stored thereon configured to perform the method of determining a relative offset between a first and a second metallization structure when running on a computer.

Figurenlistelist of figures

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränkt, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.

  • 1 zeigt eine Kontaktierungsstruktur zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen auf der Rückseite von Photovoltaikmodulen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit beidseitigen Dreieckstrukturen in Endbereichen einer länglichen Öffnung in der zweiten Metallisierungsstruktur.
  • 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Vielzahl von Kontaktbereichen auf der Rückseite eines Photovoltaikmoduls.
  • 4 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Herstellung einer Kontaktierungsstruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen auf der Rückseite von Photovoltaikmodulen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 6A-C veranschaulichen eine Fehlinterpretation bei der Nutzung von konventionellen Dreiecksstrukturen zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen.
  • 7 veranschaulicht eine weitere Fehlinterpretation bei konventionellen Systemen.
The embodiments of the present invention will be better understood from the following detailed description and the accompanying drawings of the different embodiments, which should not be construed as limiting the disclosure to the specific embodiments, but for explanation and understanding only.
  • 1 shows a contacting structure for detecting an offset between metallization structures on the back of photovoltaic modules according to an embodiment of the present invention.
  • 2 shows a further embodiment with triangular structures on both sides in end regions of an elongated opening in the second metallization structure.
  • 3 shows an embodiment for a plurality of contact areas on the back of a photovoltaic module.
  • 4 shows a flowchart of a method for producing a contacting structure according to an embodiment of the present invention.
  • 5 FIG. 12 shows a flow diagram of a method for detecting an offset between metallization structures on the back side of photovoltaic modules according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 6A-C illustrate a misinterpretation in the use of conventional triangular structures to detect an offset between metallization structures.
  • 7 illustrates another misinterpretation in conventional systems.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Kontaktierungsstruktur zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen auf der Rückseite von Photovoltaikmodulen. Die Kontaktierungsstruktur umfasst eine erste Metallisierungsstruktur 110, eine zweite Metallisierungsstruktur 120 und einen Spalt 130. Die erste Metallisierungsstruktur 110 ist in zumindest einem Bereich 112 auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls ausgebildet und weist eine längliche Form in einer Längsrichtung L mit einer ersten geradlinigen Begrenzung 131 (Rand) in der Längsrichtung L auf. Die zweite Metallisierungsstruktur 120 weist eine längliche Öffnung 122 in der Längsrichtung L und einer zweiten geradlinigen Begrenzung 132 (Rand) in der Längsrichtung L auf. Senkrecht zu der Längsrichtung L überlappen sich die erste Metallisierungsstruktur 110 und die zweite Metallisierungsstruktur 120 in zwei gegenüberliegende Überlappungsbereiche 125. Die zweite Metallisierungsstruktur 120 ist beispielsweise auf der ersten Metallisierungsstruktur 110 ausgebildet, sodass sich die erste Metallisierungsstruktur 110 teilweise zwischen der zweiten Metallisierungsstruktur 120 und einem darunter liegendem Substrat (z.B. ein Silizium-Halbleitersubstrat mit entsprechend dotierten Gebieten; in der 1 nicht zu sehen) erstreckt.The 1 shows an embodiment of a contacting structure for detecting an offset between metallization structures on the back of photovoltaic modules. The contacting structure comprises a first metallization structure 110 , a second metallization structure 120 and a gap 130 , The first metallization structure 110 is in at least one area 112 formed on the back of the photovoltaic module and has an elongated shape in a longitudinal direction L with a first rectilinear boundary 131 (Edge) in the longitudinal direction L on. The second metallization structure 120 has an elongated opening 122 in the longitudinal direction L and a second rectilinear boundary 132 (Edge) in the longitudinal direction L on. Perpendicular to the longitudinal direction L the first metallization structure overlap 110 and the second metallization structure 120 in two opposite overlapping areas 125 , The second metallization structure 120 is for example on the first metallization structure 110 formed so that the first metallization structure 110 partially between the second metallization structure 120 and an underlying substrate (eg, a silicon semiconductor substrate having appropriately doped regions; 1 not to see) extends.

Der Spalt 130 ist bzgl. der Längsrichtung L zwischen der ersten geradlinigen Begrenzung 131 und der zweiten geradlinigen Begrenzung 132 ausgebildet, die jeweils einen Winkel zur Längsrichtung von ungleich 90° bilden. Damit wird erreicht, dass ein Versatz (Drift) zwischen der ersten Metallisierungsstruktur 110 und der zweiten Metallisierungsstruktur 120 senkrecht zur Längsrichtung L aus einer Formänderung des Spaltes 130 feststellbar ist. Ein solcher Versatz liegt beispielsweise vor, wenn horizontale Breiten (d.h. senkrecht zur Längsrichtung L) der Überlappungsbereiche 125 auf beiden Seiten nicht gleich sind oder auf zumindest einer Seite ein Minimalwert der Überlappungsbreite unterschritten wurde, sodass eine sichere elektrische Kontaktierung auf beiden Seiten nicht mehr gewährleistet werden kann.The gap 130 is regarding the longitudinal direction L between the first rectilinear boundary 131 and the second rectilinear boundary 132 formed, each forming an angle to the longitudinal direction of not equal to 90 °. This ensures that an offset (drift) between the first metallization structure 110 and the second metallization structure 120 perpendicular to the longitudinal direction L from a change in shape of the gap 130 is detectable. Such an offset is, for example, when horizontal widths (ie perpendicular to the longitudinal direction L ) of the overlapping areas 125 On both sides are not the same or on at least one side of a minimum value of the overlap width was exceeded, so that a secure electrical contact on both sides can no longer be guaranteed.

Bei dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste geradlinige Begrenzung 131 der ersten Metallisierungsstruktur 110 nicht parallel zu der zweiten geradlinigen Begrenzung 132 der zweiten Metallisierungsstruktur 120 ausgebildet. Zwischen den beiden geradlinigen Begrenzungen 131, 132 kann ein vorbestimmter Abstand A definiert werden (z.B. ein gemittelter, ein maximaler oder ein minimaler Abstand von Punkten entlang der Begrenzungslinien oder ein Abstand der Mittelpunkte der geradlinigen Begrenzungen 131, 132). Aus einer Änderung des Abstandes A kann auf einen relativen Versatz zwischen der ersten Metallisierungsstruktur 110 und der zweiten Metallisierungsstruktur 120 geschlossen werden. Wenn beispielsweise die zweite Metallisierungsstruktur 120 sich relativ zu der ersten Metallisierungsstruktur 110 in einer horizontalen Richtung verschiebt, wird sich der Abstand A ändern. Beispielsweise wird eine Verschiebung der zweiten Metallisierungsstruktur 120 in der 1 nach rechts dazu führen, dass der Abstand A sich vergrößert, während eine Verschiebung nach links zu einer Verringerung des Abstandes A führen wird. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die erste geradlinige Begrenzung 131 und die zweite geradlinige Begrenzung 132 parallel ausgebildet sein.In the in the 1 the embodiment shown is the first rectilinear boundary 131 the first metallization structure 110 not parallel to the second rectilinear boundary 132 the second metallization structure 120 educated. Between the two rectilinear boundaries 131 . 132 For example, a predetermined distance A may be defined (eg, an average, a maximum, or a minimum distance of points along the boundary lines or a distance of the centers of the linear boundaries 131 . 132 ). From a change in the distance A, a relative offset between the first metallization structure 110 and the second metallization structure 120 getting closed. For example, if the second metallization structure 120 relative to the first metallization structure 110 Shifting in a horizontal direction, the distance A will change. For example, a shift of the second metallization structure 120 in the 1 lead to the right that the distance A increases, while a shift to the left will lead to a reduction of the distance A. In further embodiments, the first rectilinear boundary 131 and the second rectilinear boundary 132 be formed in parallel.

Die Winkel relativ zur Horizontalen (senkrecht zur Längsrichtung L oder einer Längsrichtung der Überlappungsbereiche 125) in der 1 können beliebig zwischen 0° und 90° (oder ≥ 45°) gewählt werden. Bei einem Winkel von 0° zu der Horizontalen (bzw. 90° relativ zu der Längsrichtung L) ist ein Versatz in der horizontalen Richtung nicht feststellbar und demzufolge kann auch der beidseitige Überlapp 125 in diesem Fall nicht zuverlässig sichergestellt werden. Da der beidseitige Überlapp 125 jedoch wichtig für eine zuverlässige Funktionsweise des Photovoltaikmoduls ist (z.B. zur Vermeidung einer verstärkten Degradation), wird die Neigung der geradlinigen Begrenzungen wie oben beschrieben gewählt.The angles relative to the horizontal (perpendicular to the longitudinal direction L or a longitudinal direction of the overlapping areas 125 ) in the 1 can be chosen between 0 ° and 90 ° (or ≥ 45 °). At an angle of 0 ° to the horizontal (or 90 ° relative to the longitudinal direction L ) is an offset in the horizontal direction can not be detected, and consequently, the two-sided overlap 125 can not be reliably ensured in this case. Since the bilateral overlap 125 However, important for a reliable operation of the photovoltaic module is (for example, to avoid increased degradation), the inclination of the rectilinear boundaries is selected as described above.

Der Spalt an der gegenüberliegenden Seite kann beliebig sein (beispielsweise wie in der 6 oder der 7 gezeigt). Es jedoch ebenfalls möglich, eine gleiche oder eine ähnliche Struktur mittels geradlinigen Begrenzungen an der gegenüberliegenden Seite der Öffnung 122 in der zweiten Metallisierungsstruktur 120 (in der Längsrichtung L) auszubilden. Dabei können die weiteren geradlinigen Begrenzungen symmetrisch zu den gezeigten ersten und zweiten geradlinigen Begrenzungen 131, 132 angeordnet werden. Sie können jedoch auch eine andere Form aufweisen (z.B. spiegelsymmetrisch ausgebildet sein). Damit wird es möglich, durch eine zweite Messung die Messgenauigkeit zu erhöhen. The gap on the opposite side can be arbitrary (for example, as in the 6 or the 7 shown). However, it is also possible to have an identical or similar structure by means of rectilinear boundaries on the opposite side of the opening 122 in the second metallization structure 120 (in the longitudinal direction L ) train. In this case, the further rectilinear boundaries can be symmetrical to the first and second rectilinear boundaries shown 131 . 132 to be ordered. However, they can also have a different shape (eg mirror-symmetrical design). This makes it possible to increase the measurement accuracy by a second measurement.

Die genutzten geradlinigen Begrenzungen sind vorteilhaft, da Geraden mittels einer computerisierten Auswertung (z.B. unter Nutzung einer Mustererkennung) leicht feststellbar sind. Außerdem ist ein Abstand zwischen Geraden leichter definierbar, als relativ zu gekrümmten Begrenzungslinien.The straight-line limitations used are advantageous because straight lines are easily detectable by computerized evaluation (e.g., using pattern recognition). In addition, a distance between straight lines is easier to define than relative to curved boundary lines.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Kontaktierungsstruktur mit einer länglichen Öffnung 122 innerhalb der zweiten Metallisierungsstruktur 120, die die erste Metallisierungsstruktur 110 in dem Bereich 112 freigelegt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Metallisierungsstruktur 110 durch eine erste obere und eine dritte obere geradlinige Begrenzung 131a, 133a und eine erste untere und eine dritte untere geradlinige Begrenzung 131b, 133b (in der Längsrichtung L) begrenzt, sodass sich ein längliches Sechseck gebildet wird. Außerdem ist die längliche Öffnung 122 durch eine zweite obere und eine vierte obere geradlinige Begrenzung 132a, 134a und eine zweite untere und eine vierte untere geradlinige Begrenzung 132b, 134b (in der Längsrichtung L) begrenzt, sodass die längliche Öffnung 122 ebenfalls ein längliches Sechseck bildet. 2 shows a further embodiment of a contacting structure with an elongated opening 122 within the second metallization structure 120 containing the first metallization structure 110 in that area 112 exposed. In the embodiment shown, the first metallization structure 110 by a first upper and a third upper rectilinear boundary 131 . 133a and a first lower and a third lower rectilinear boundary 131b . 133b (in the longitudinal direction L ) so that an elongated hexagon is formed. In addition, the elongated opening 122 through a second upper and a fourth upper rectilinear boundary 132a . 134a and a second lower and a fourth lower rectilinear boundary 132b . 134b (in the longitudinal direction L ) so that the elongated opening 122 also forms an elongated hexagon.

Die oberen geradlinigen Begrenzungen 131a, 132a, 133a, 134a liegen paarweise parallel gegenüber und bilden einen ersten Spalt 130a in Form einer ersten Dreiecksstruktur. Ebenso liegen die unteren geradlinigen Begrenzungen 131b, 132b, 133b, 134b paarweise parallel gegenüber und bilden einen zweiten Spalt 130b in Form einer zweiten Dreiecksstruktur. Jede Dreiecksstruktur ist durch eine dreieckig Begrenzung der ersten Metallisierungsstruktur 110 und eine dreieckige Begrenzung der zweiten Metallisierungsstruktur 120 gebildet, zwischen den der jeweilige Spalt 130a, 130b ausgebildet ist.The upper rectilinear boundaries 131 . 132a . 133a . 134a lie in pairs opposite each other and form a first gap 130a in the form of a first triangular structure. Likewise, the lower rectilinear boundaries 131b . 132b . 133b . 134b in pairs parallel and form a second gap 130b in the form of a second triangular structure. Each triangular structure is defined by a triangular boundary of the first metallization structure 110 and a triangular boundary of the second metallization structure 120 formed between the respective gap 130a . 130b is trained.

Die Dreiecke können beispielsweise derart gebildet werden, dass deren Spitzen 136a, 135a (wo sich die geradlinigen Begrenzungen 131, 132 bzw. 133, 134 treffen) in horizontaler Richtung aneinander ausgerichtet sind und die Winkel an den Spitzen jeweils annähernd gleich aber beliebig gewählt sind (z.B. zwischen 0° und 180°). Als Folge bilden die geradlinigen Begrenzungen 132, 134 der zweiten Metallisierungsstruktur 120 und die geradlinigen Begrenzungen 131, 133 der ersten Metallisierungsstruktur 110 die zueinander parallelen Geraden.For example, the triangles can be formed such that their tips 136a . 135a (where the linear boundaries 131 . 132 or. 133 . 134 meet) in the horizontal direction are aligned with each other and the angles at the tips are each approximately equal but arbitrarily selected (eg between 0 ° and 180 °). As a result, the rectilinear boundaries form 132 . 134 the second metallization structure 120 and the linear limits 131 . 133 the first metallization structure 110 the parallel lines.

Eine horizontale Verschiebung der zweiten Metallisierungsstruktur 120 nach rechts (in der 2) führt somit zu einer Annäherung der ersten geradlinigen Begrenzungen 131a,b relativ zu den zweiten geradlinigen Begrenzungen 132a,b, während sich die dritten geradlinigen Begrenzungen 131a,b von den vierten geradlinigen Begrenzungen 134a,b entfernen.A horizontal displacement of the second metallization structure 120 to the right (in the 2 ) thus leads to an approximation of the first rectilinear boundaries 131 , b relative to the second rectilinear boundaries 132a , b, while the third rectilinear boundaries 131 , b of the fourth rectilinear boundaries 134a Remove b.

Die gegenüberliegende zweite, untere Dreiecksstruktur ist in der 2 spiegelsymmetrisch zur ersten, oberen Dreieckstruktur ausgebildet und umfasst ebenfalls eine erste untere geradlinige Begrenzung 131b, eine zweite untere geradlinige Begrenzung 132b, eine dritte untere geradlinige Begrenzung 133b und eine vierte untere geradlinige Begrenzung 134b. Die erste und dritte untere geradlinige Begrenzung 131b, 133b bilden Randbegrenzungen der ersten Metallisierungsstruktur 110 und die zweite und vierte untere geradlinige Begrenzung 132b, 134b bilden Randbegrenzungen der zweiten Metallisierungsstruktur 120. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die erste und zweite untere geradlinige Begrenzungen 131b, 132b zueinander parallel angeordnet und die dritte untere geradlinige Begrenzung 133b ist parallel angeordnet zu der vierten unteren geradlinige Begrenzung 134b.The opposite second, lower triangular structure is in the 2 formed mirror-symmetrically to the first, upper triangular structure and also includes a first lower rectilinear boundary 131b , a second lower rectilinear boundary 132b , a third lower rectilinear boundary 133b and a fourth lower rectilinear boundary 134b , The first and third lower rectilinear boundaries 131b . 133b form marginal boundaries of the first metallization structure 110 and the second and fourth lower rectilinear boundaries 132b . 134b form marginal boundaries of the second metallization structure 120 , In the illustrated embodiment, the first and second lower rectilinear boundaries 131b . 132b arranged parallel to each other and the third lower rectilinear boundary 133b is parallel to the fourth lower rectilinear boundary 134b ,

Der eingeschlossene Winkel zwischen der ersten (zweiten) und dritten (vierten) unteren geradlinigen Begrenzung 131b (132b), 133b (134b) ist zwischen 0 und 180° frei wählbar. Dies führt wiederum dazu, dass bei einem Versatz sich entweder die erste und die zweite unteren geradlinigen Begrenzungen 131b, 132b einander annähern (d.h. sich der Abstand zwischen diesen beiden geradlinigen Begrenzungen verringert) oder sich die dritte untere geradlinige Begrenzung 133b an die vierte untere geradlinige Begrenzung 134b annähert.The included angle between the first (second) and third (fourth) lower rectilinear boundaries 131b ( 132b ) 133b ( 134b ) is freely selectable between 0 and 180 °. This, in turn, causes either the first and second lower rectilinear boundaries to be offset 131b . 132b approach each other (ie the distance between these two rectilinear boundaries decreases) or the third lower rectilinear boundary 133b to the fourth lower rectilinear boundary 134b approaches.

Die gezeigten beidseitigen Dreiecksstrukturen an der länglichen Öffnung 122 bieten eine Redundanz, die die Genauigkeit bei der Feststellung des Driftes erhöht. Außerdem ermöglichen die beiden gegenüberliegenden Dreiecksstrukturen, dass ebenfalls ein Drehung der zweiten Metallisierungsstruktur 120 relativ zu der ersten Metallisierungsstruktur 110 in dem Bereich 112 festgestellt werden kann.The shown triangular triangular structures on the elongated opening 122 provide redundancy that increases accuracy in determining drift. In addition, the two opposing triangular structures also allow rotation of the second metallization structure 120 relative to the first metallization structure 110 in that area 112 can be determined.

Die Überlappungsbereiche 125 führen beidseitig der länglichen Öffnung 122 zu einer Unebenheit (einen Vorsprung). Dieser Vorsprung bildet einen Rücken entlang der Längsrichtung L, entlang dessen die Überlappung 125 sich als Vorsprung erstreckt. Das beidseitige Ausbilden des Spalt 130a, 130b in der Längsrichtung führt dazu, dass kein Vorsprung entlang der Kontaktierungsrichtung (Längsrichtung L), d.h. entlang der Verlängerung der länglichen Öffnung 122, ausgebildet ist. Dies erleichtert die Kontaktierung der Kontaktbereiche 112 mit Lötbändern, die nicht über etwaige Vorsprünge zu legen sind, sondern sich entlang eines Tales zwischen zwei seitlichen Vorsprungsrücken 125 erstrecken können.The overlapping areas 125 lead on both sides of the elongated opening 122 to a rub (a projection). This projection forms a back along the longitudinal direction L along which the overlap 125 extends as a lead. The two-sided forming of the gap 130a . 130b in the longitudinal direction causes no projection along the contacting direction (longitudinal direction L ), ie along the extension of the elongated opening 122 , is trained. This facilitates the contacting of the contact areas 112 with solder strips that are not to be placed over any protrusions, but along a valley between two lateral protrusion backs 125 can extend.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kontaktierungsstruktur, bei auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls eine Vielzahl von Kontaktbereiche 112 vorgesehen sind, in welchen eine Kontaktierung hergestellt wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind beispielsweise vier Kontaktbereiche 112a, 112b, 112c und 112d so ausgebildet, wie sie in der 2 beschrieben wurden (d.h. mit Dreiecksstrukturen an gegenüberliegenden Seiten in der Längserstreckung L). Das Photovoltaikmodul weist aber noch weitere Kontaktbereiche auf, die in dem gezeigten Beispiel in konventioneller Weise ausgebildet sind, d.h. so wie sie in der 6C zu sehen sind. Damit wird es möglich, mehrere Bereiche auf der Rückseite hinsichtlich einer Drift zwischen den beiden Metallisierungsstrukturen 110, 120 zu untersuchen. Im Allgemeinen ist es nicht erforderlich, sämtliche Kontaktbereiche hinsichtlich einer Drift zu untersuchen. Häufig reichen 3, 4, 5 oder 6 Bereiche aus, um zuverlässig eine lokale Änderung im Druckprozess, beispielsweise durch eine Siebdehnung, festzustellen. 3 shows a further embodiment of a contacting structure, at the back of the photovoltaic module, a plurality of contact areas 112 are provided, in which a contact is made. In the embodiment shown, for example, four contact areas 112a . 112b . 112c and 112d as educated as they are in the 2 have been described (ie with triangular structures on opposite sides in the longitudinal extent L ). However, the photovoltaic module also has further contact areas, which are formed in the example shown in a conventional manner, ie as they are in the 6C you can see. This makes it possible to have several areas on the back regarding a drift between the two metallization structures 110 . 120 to investigate. In general, it is not necessary to examine all contact areas for drift. Frequently, 3, 4, 5 or 6 ranges suffice to reliably detect a local change in the printing process, for example, through screen stretching.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen können aber auch sämtliche Kontaktbereiche 112 so ausgebildet werden, wie sie beispielsweise in der 2 zu sehen sind. Dies bietet den Vorteil, dass bestimmte Bereiche ausgewählt werden können, an welchen ein Versatz detektiert werden soll. Dies kann an den Gegebenheiten (z.B. Qualitätsanforderungen oder der verfügbaren Auswertezeit) angepasst werden und sich im Laufe der Fertigung (in einer Serie zum Beispiel) ändern. Zum Beispiel können während der Modulfertigung für jedes Modul jeweils vier Kontaktbereiche zufällig ausgewählt werden.In further embodiments, but also all contact areas 112 be formed as they are, for example, in the 2 you can see. This offers the advantage that certain areas can be selected at which an offset is to be detected. This can be adapted to the circumstances (eg quality requirements or the available evaluation time) and change during production (in a series, for example). For example, during module production, four contact areas may be randomly selected for each module.

4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Kontaktierungsstruktur wie sie zuvor beschrieben wurde. Das Verfahren umfasst ein Ausbilden S110 einer ersten Metallisierungsstruktur 110 in zumindest einem Bereich 112 auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls. Bei diesem Schritt wird die erste Metallisierungsstruktur 110 als eine längliche Form in der Längsrichtung L mit einer ersten geradlinigen Begrenzung 131 in der Längsrichtung L ausgebildet, wobei die erste geradlinige Begrenzung 131 nicht-orthogonal zur Längsrichtung L ist. Das Verfahren umfasst weiter ein Ausbilden S120 einer zweiten Metallisierungsstruktur 120 mit zumindest einer länglichen Öffnung 122. Bei diesem Schritt wird die längliche Öffnung 122 mit einer zweiten geradlinigen Begrenzung 132 bzgl. der Längsrichtung L ausgebildet. Das Ausbilden S110, S120 der ersten Metallisierungsstruktur 110 und der zweiten Metallisierungsstruktur 120 erfolgt derart, dass senkrecht zur Längsrichtung L die erste Metallisierungsstruktur 110 und die zweite Metallisierungsstruktur 120 in zumindest einem Überlappungsbereich 125 einander überlappen und zumindest ein Spalt 130 in der Längsrichtung L zwischen der ersten geradlinigen Begrenzung 131 und der zweiten geradlinigen Begrenzung (132) ausgebildet wird. 4 shows a flow diagram of a method for producing a contacting structure as described above. The method includes forming S110 a first metallization structure 110 in at least one area 112 on the back of the photovoltaic module. In this step, the first metallization structure 110 as an elongated shape in the longitudinal direction L with a first rectilinear boundary 131 in the longitudinal direction L formed, wherein the first rectilinear boundary 131 non-orthogonal to the longitudinal direction L is. The method further comprises forming S120 a second metallization structure 120 with at least one elongated opening 122 , In this step, the elongated opening 122 with a second rectilinear boundary 132 with respect to the longitudinal direction L educated. The training S110 . S120 the first metallization structure 110 and the second metallization structure 120 takes place in such a way that perpendicular to the longitudinal direction L the first metallization structure 110 and the second metallization structure 120 in at least one overlap area 125 overlap each other and at least one gap 130 in the longitudinal direction L between the first rectilinear boundary 131 and the second rectilinear boundary ( 132 ) is formed.

Das Material der ersten Metallisierungsschicht 110 und/oder das Material der zweiten Metallisierungsschicht 120 kann beispielsweise durch einen Siebdruck-Prozess unter Nutzung eines Drucksiebes als Paste aufgebracht werden. Im Allgemeinen weisen die Metallisierungsschichten unterschiedliche Materialien auf. Das Material der ersten Metallisierungsstruktur 110 kann beispielsweise so gewählt wird, dass es eine sichere Lötkontaktierung in diesem Bereich erlaubt. Die Kontaktierung erfolgt beispielsweise mittels sogenannter Lötbänder, die beispielsweise mehrere Kontaktbereiche 112 entlang einer Linie kontaktieren. Daher weist die erste Metallisierungsstruktur 110 beispielsweise Silber auf oder ist aus Silber gebildet bzw. kann als silberhaltige Paste aufgetragen werden. Das Material der zweiten Metallisierungsstruktur 120 und/oder deren Dicke kann beispielsweise so gewählt werden, dass der Kontakt einen möglichst geringen elektrischen Widerstand bei möglichst geringen Produktionskosten ermöglicht. Ein mögliches Material für die zweite Metallisierungsstruktur 120 ist daher Aluminium oder ein aluminiumhaltiges Material bzw. kann wiederum als aluminiumhaltige Paste aufgetragen werden.The material of the first metallization layer 110 and / or the material of the second metallization layer 120 For example, it can be applied as a paste by a screen printing process using a printing screen. In general, the metallization layers have different materials. The material of the first metallization structure 110 For example, it can be chosen to allow safe solder bonding in this area. The contacting takes place for example by means of so-called solder strips, for example, a plurality of contact areas 112 contact along a line. Therefore, the first metallization structure 110 For example, silver or is formed from silver or can be applied as a silver-containing paste. The material of the second metallization structure 120 and / or their thickness can be selected, for example, so that the contact enables the lowest possible electrical resistance at the lowest possible cost of production. A possible material for the second metallization structure 120 is therefore aluminum or an aluminum-containing material or may in turn be applied as an aluminum-containing paste.

5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Feststellen eines relativen Versatzes zwischen einer ersten Metallisierungsstruktur 110 und einer zweiten Metallisierungsstruktur 120 einer Rückseitenmetallisierung eines Photovoltaikmoduls. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bestimmen S210 einer ersten Begrenzungslinie 131 der ersten Metallisierungsstruktur 110; Bestimmen S220 einer zweiten Begrenzungslinie 132 einer zweiten Metallisierungsstruktur 120; Ermitteln S230 eines Abstandes A zwischen der ersten Begrenzungslinie 131 der ersten Metallisierungsstruktur 110 und der zweiten Begrenzungslinie 132 der zweiten Metallisierungsstruktur 120; und Feststellen S240 eines relativen Versatzes zwischen der ersten Metallisierungsstruktur 110 und der zweiten Metallisierungsstruktur 120 basierend auf dem ermittelten Abstand A. Die Versatz-Feststellung kann beispielsweise als eine Abweichung von einem vordefinierten Wert erfolgen. 5 FIG. 12 shows a flowchart of a method for determining a relative offset between a first metallization structure. FIG 110 and a second metallization structure 120 a backside metallization of a photovoltaic module. The method comprises the steps: determining S210 a first boundary line 131 the first metallization structure 110 ; Determine S220 a second boundary line 132 a second metallization structure 120 ; Determine S230 a distance A between the first boundary line 131 the first metallization structure 110 and the second boundary line 132 the second metallization structure 120 ; and fixing S240 a relative offset between the first metallization structure 110 and the second metallization structure 120 based on the determined distance A , The offset determination may, for example, be made as a deviation from a predefined value.

Dieses Verfahren definiert eine Rückseiteninspektion und kann beispielsweise auf einem Computer (oder allgemein eine Auswerteeinheit) implementiert sein. Der Computer kann beispielsweise zumindest einen Prozessor, einen nicht-volatilen Speicher (zum Speichern eines entsprechenden Computerprogramms), einen Bus zur Datenübertragung und eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle (zum Ein- und Ausgeben von Daten) aufweisen.This method defines a backside inspection and can be done, for example, on a computer (or generally an evaluation unit). be implemented. For example, the computer may include at least one processor, a nonvolatile memory (for storing a corresponding computer program), a bus for data transmission, and an input / output interface (for inputting and outputting data).

Um dieses Verfahren zur Rückseiteninspektion umzusetzen, können beispielsweise automatisch Bilder der Kontaktbereiche während der Fertigung aufgenommen werden. Die Auswerteeinheit wertet die aufgenommen Bilder aus. Bei der Untersuchung kann eine Mustererkennung eingesetzt werden, die gezielt die geradlinigen Begrenzungslinien 131, 132, 133, 134 detektiert und aus einem ermittelten Abstand A den Versatz der Metallisierungsstrukturen 110, 120 feststellt. Die Auswerteeinheit kann optional ausgebildet sein, die zu untersuchenden Bereiche auszuwählen (nach einem vorbestimmten Muster oder zufällig).In order to implement this method for backside inspection, it is possible, for example, to automatically record images of the contact areas during production. The evaluation unit evaluates the pictures taken. In the investigation, a pattern recognition can be used, which specifically the rectilinear boundary lines 131 . 132 . 133 . 134 detected and from a determined distance A the offset of the metallization 110 . 120 finds. The evaluation unit can optionally be designed to select the areas to be examined (according to a predetermined pattern or randomly).

Alle in den Figuren beschriebenen Merkmale der Kontaktierungsstruktur können ebenfalls in dem Herstellungsverfahren bzw. in dem Verfahren zur Feststellung eines relativen Versatzes als weitere optionale Schritte implementiert werden. Auf eine erneute Beschreibung ist hier nicht erforderlich.All of the features of the contacting structure described in the figures can also be implemented in the manufacturing method and in the method for determining a relative offset as further optional steps. On a re-description is not required here.

Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können wie folgt zusammengefasst werden.Advantages of embodiments of the present invention may be summarized as follows.

Einerseits ist eine lokale Feststellung einer Drift zwischen der beispielhaften Aluminiumschicht und der Silberschicht feststellbar. Insbesondere muss nicht von einer Drift in einem Randbereich auf einen Innenbereich geschlossen werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass vorhandene Unregelmäßigkeiten in einem Randbereich nicht zu einer Fehlfeststellung führen können, wie sie beispielsweise in der 6 dargestellt sind. Außerdem werden durch das Weglassen der Dreiecksstrukturen am Rand zusätzliche Prozessschritte nicht erforderlich. Schließlich führt dies ebenfalls zu einer Silbereinsparung, da die Dreiecksstrukturen in den Kontaktbereichen 112 Teil der Kontaktbereiche selbst sind und zur späteren Kontaktierung nutzbar sind. Somit wird eine zuverlässige Abbildung des erforderlichen Aluminium-/Silberüberlapps parallel zu dem Lötbändchen erreicht, ohne dass dadurch Mehrkosten verursacht werden.On the one hand, a local detection of drift between the exemplary aluminum layer and the silver layer is detectable. In particular, it does not have to be concluded from a drift in an edge area to an interior area. Another advantage is that existing irregularities in a border area can not lead to a false determination, as for example in the 6 are shown. In addition, eliminating the triangular structures at the edge eliminates the need for additional process steps. Finally, this also leads to a silver savings, since the triangular structures in the contact areas 112 Part of the contact areas themselves are and can be used for later contacting. Thus, a reliable mapping of the required aluminum / silver overlap parallel to the solder ribbon is achieved without incurring additional costs.

Somit ist der Nachteil der konventionellen Systeme, der zu Falschaussagen wegen Unebenheiten in dem Randbereich der Aluminiumschicht führte, durch die vorliegende Erfindung überwunden, da der Rand nicht untersucht zu werden braucht.Thus, the disadvantage of the conventional systems, which led to false statements due to unevenness in the edge region of the aluminum layer, is overcome by the present invention, since the edge need not be examined.

Aspekte der vorliegenden Erfindung können auch wie folgt zusammengefasst werden.Aspects of the present invention may also be summarized as follows.

Die Druckversatzbestimmung erfolgt durch zwei parallele Kanten am Rückdruck 1 und am Rückdruck 2 (Aufbringen der zwei Metallisierungsstrukturen) in einem Bereich von beispielsweise vier Pads (Kontaktbereiche), und zwar in den Längsrichtungen der Pads. Die jeweils zwei parallelen Kanten sind dabei nicht rechtwinkelig zur Überlappungskante (entlang der sich die Überlappung 125 erstreckt), sondern sind beispielsweise schräg angeordnet, um so eine horizontale Verschiebung in dem Bezugssystem, wie es in den Figuren genutzt wurde, festzustellen. Um eine zuverlässige Bestimmung zu ermöglichen, sind die Kanten des Rückdrucks 1 und des Rückdrucks 2 in einem definierten Abstand voneinander angeordnet. Dadurch wird es möglich, aus einer Abweichung von dem definierten Abstand eine zuverlässige Druckdrift-Bestimmung durchzuführen.The print offset is determined by two parallel edges on the back pressure 1 and at the back pressure 2 (Applying the two Metallisierungsstrukturen) in a range of, for example, four pads (contact areas), in the longitudinal directions of the pads. The two parallel edges are not perpendicular to the overlap edge (along which the overlap 125 extend), but are arranged obliquely, for example, so as to detect a horizontal displacement in the reference frame as used in the figures. To allow a reliable determination, the edges of the back pressure are 1 and the back pressure 2 arranged at a defined distance from each other. This makes it possible to perform a reliable pressure drift determination from a deviation from the defined distance.

Das neue Rückseiten-Layout an den beispielhaften vier Kontaktbereichen (Pads) lässt sich durch eine einfache Anpassung des Druckes auf der Rückseite umsetzen und erlaubt eine zuverlässige, effektive und kostenneutrale Print-Drift-Bestimmung. Weitere Vorteile bestehen darin, dass eine Bestimmung des Versatzes direkt dort geschieht, wo kein Versatz vorliegen darf und wo der Überlapp sichergestellt werden soll und nicht, wie es bei konventionellen Systemen der Fall ist, in einem Bereich, der in einer gewissen Entfernung von dem Kontaktbereich (Pads) liegt und der keine zuverlässige Aussage erlaubt. Beispielweise können Drucksiebverzerrungen (oder Dehnungen des Siebes) zu einem falschen Resultat führen.The new rear-side layout on the exemplary four contact areas (pads) can be implemented by simply adjusting the pressure on the back and allows a reliable, effective and cost-neutral print drift determination. Further advantages are that a determination of the offset occurs directly where no offset is allowed and where the overlap is to be ensured and not, as is the case with conventional systems, in an area which is at a certain distance from the contact area (Pads) and the no reliable statement allowed. For example, printing screen distortions (or strains of the screen) can lead to a wrong result.

Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the description, the claims and the figures may be essential for the realization of the invention either individually or in any combination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

110110
erste Metallisierungsstrukturfirst metallization structure
112112
Bereich(e) der ersten MetallisierungsstrukturRegion (s) of the first metallization structure
120120
zweite Metallisierungsstruktursecond metallization structure
122122
längliche Öffnung(en) der zweiten Metallisierungsstrukturelongate opening (s) of the second metallization structure
125125
Überlappungsbereicheoverlapping areas
130130
Spaltgap
131, ... , 134131, ..., 134
geradlinige Begrenzungen des Spaltesrectilinear boundaries of the gap
135, 136135, 136
Dreiecksspitzentriangular points
610610
Substratsubstratum
620620
Aluminiumschichtaluminum layer
622622
längliche Öffnung(en) der Aluminiumschichtelongated opening (s) of the aluminum layer
623, 624623, 624
Randkanten der AluminiumschichtEdge edges of the aluminum layer
626626
dreiecksförmige Randstruktur(en)triangular edge structure (s)
630630
dreiecksförmige Randabschnitte der Silberschichttriangular edge portions of the silver layer
632632
Randkante(n) der SilberschichtEdge edge (s) of the silver layer
633633
Kontaktflächecontact area
641,642641.642
Begrenzungslinienboundary lines
700700
Photovoltaikmodulphotovoltaic module
LL
Längsrichtunglongitudinal direction

Claims (11)

Kontaktierungsstruktur zur Feststellung eines Versatzes zwischen Metallisierungsstrukturen auf einer Rückseite eines Photovoltaikmoduls (700), mit folgenden Merkmalen: eine erste Metallisierungsstruktur (110), die in zumindest einem Bereich (112) auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls (700) ausgebildet ist und die, in einer Längsrichtung (L), eine längliche Form mit einer ersten geradlinigen Begrenzung (131) in der Längsrichtung (L) aufweist, wobei die erste geradlinige Begrenzung (131) nicht-orthogonal zu der Längsrichtung (L) ist; eine zweite Metallisierungsstruktur (120), die zumindest eine längliche Öffnung (122) in der Längsrichtung (L) aufweist, wobei die längliche Öffnung (122) eine zweite geradlinige Begrenzung (132) in der Längsrichtung (L) aufweist und senkrecht zu der Längsrichtung (L) die erste Metallisierungsstruktur (110) und die zweite Metallisierungsstruktur (120) in zumindest einem Überlappungsbereich (125) einander überlappen; und zumindest einen Spalt (130), der in der Längsrichtung (L) zwischen der ersten geradlinigen Begrenzung (131) und der zweiten geradlinigen Begrenzung (132) ausgebildet ist, sodass ein Versatz zwischen der ersten Metallisierungsstruktur (110) und der zweiten Metallisierungsstruktur (120) senkrecht zur Längsrichtung (L) aus einer Formänderung des Spaltes (130) feststellbar ist.Contacting structure for detecting an offset between metallization structures on a back side of a photovoltaic module (700), having the following features: a first metallization structure (110) which is formed in at least one region (112) on the back side of the photovoltaic module (700) and which, in a longitudinal direction (L), has an elongated shape with a first rectilinear boundary (131) in the longitudinal direction ( L), wherein the first rectilinear boundary (131) is non-orthogonal to the longitudinal direction (L); a second metallization structure (120) having at least one elongated opening (122) in the longitudinal direction (L), the elongated opening (122) having a second rectilinear boundary (132) in the longitudinal direction (L) and perpendicular to the longitudinal direction (L) L) the first metallization structure (110) and the second metallization structure (120) overlap one another in at least one overlap area (125); and at least one gap (130) formed in the longitudinal direction (L) between the first rectilinear boundary (131) and the second rectilinear boundary (132) such that an offset between the first metallization structure (110) and the second metallization structure (120) perpendicular to the longitudinal direction (L) from a change in shape of the gap (130) is detectable. Kontaktierungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die geradlinigen Begrenzungen (131, 132) in einem definierten Abstand (A) parallel zueinander verlaufen.Contacting structure according to Claim 1 , wherein the rectilinear boundaries (131, 132) extend parallel to each other at a defined distance (A). Kontaktierungsstruktur nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei ein Randbereich der ersten Metallisierungsstruktur (110) entlang der Längsrichtung (L) eine erste und eine dritte geradlinige Begrenzung (131, 133) aufweist, die eine erste Dreiecksform bilden, und die längliche Öffnung (122) der zweiten Metallisierungsstruktur (120) entlang der Längsrichtung (L) zumindest eine zweite und eine vierte geradlinige Begrenzung (132, 134) aufweist, die eine zweite Dreiecksform bilden, und wobei der zumindest eine Spalt (130) zwischen der ersten Dreiecksform und der zweiten Dreiecksform ausgebildet ist.Contacting structure according to Claim 1 or Claim 2 wherein an edge region of the first metallization structure (110) along the longitudinal direction (L) has first and third rectilinear boundaries (131, 133) forming a first triangular shape and the elongated opening (122) of the second metallization structure (120) the longitudinal direction (L) has at least one second and one fourth rectilinear boundary (132, 134) forming a second triangular shape, and wherein the at least one gap (130) is formed between the first triangular shape and the second triangular shape. Kontaktierungsstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Spalt (130) einen ersten Spalt (130a) und einen zweiten Spalt (130b) umfasst, wobei der erste Spalt (130a) und der zweite Spalt (130b) an gegenüberliegenden Seiten des zumindest einem Bereiches (112) der ersten Metallisierungsstruktur (110) und der zumindest einen länglichen Öffnung (122) der zweiten Metallisierungsstruktur (120) ausgebildet sind.The contacting structure of any one of the preceding claims, wherein the at least one gap (130) comprises a first gap (130a) and a second gap (130b), the first gap (130a) and the second gap (130b) being on opposite sides of the at least one Area (112) of the first metallization structure (110) and the at least one elongated opening (122) of the second metallization structure (120) are formed. Kontaktierungsstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine Bereich (112) der ersten Metallisierungsstruktur (110) zumindest vier Bereiche (112a, 112b, 112c, 112d) umfasst und die zweite Metallisierungsstruktur (120) zumindest vier Öffnungen (122a, 122b, 122c, 122d) umfasst, wobei an jedem der vier Bereiche (112a, 112b, 112c, 112d) und der zumindest vier Öffnungen (122a, 122b, 122c, 122d) jeweils zumindest ein Spalt (130) ausgebildet ist.The contacting structure according to one of the preceding claims, wherein the at least one region (112) of the first metallization structure (110) comprises at least four regions (112a, 112b, 112c, 112d) and the second metallization structure (120) comprises at least four openings (122a, 122b, 122c , 122d), wherein at least one gap (130) is formed on each of the four regions (112a, 112b, 112c, 112d) and the at least four openings (122a, 122b, 122c, 122d). Kontaktierungsstruktur nach Anspruch 5, wobei die erste Metallisierungsstruktur (110) weitere Bereiche (633) umfasst und die zweite Metallisierungsstruktur (120) weitere Öffnungen umfasst, wobei an den weiteren Bereichen (633) und den weiteren Öffnungen keine Spalte mit geradlinigen Begrenzungen ausgebildet sind.Contacting structure according to Claim 5 wherein the first metallization structure (110) comprises further regions (633) and the second metallization structure (120) comprises further openings, wherein no gaps with rectilinear boundaries are formed on the further regions (633) and the further openings. Kontaktierungsstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Metallisierungsstruktur (110) Silber aufweist und/oder die zweite Metallisierungsstruktur (120) Aluminium aufweist und der zumindest eine Bereich (112) zumindest einen Lötbereich für eine Rückseitenkontaktierung des Photovoltaikmoduls (700) bereitstellt.The contacting structure according to one of the preceding claims, wherein the first metallization structure (110) comprises silver and / or the second metallization structure (120) comprises aluminum and the at least one region (112) provides at least one solder region for back contact of the photovoltaic module (700). Photovoltaikmodul (700) mit zumindest einer in einem Halbleitersubstrat (610) ausgebildeten Photovoltaikzelle und einer Kontaktierungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Photovoltaic module (700) having at least one photovoltaic cell formed in a semiconductor substrate (610) and a contacting structure according to one of Claims 1 to 7 , Verfahren zur Herstellung einer Kontaktierungsstruktur für eine Rückseite eines Photovoltaikmoduls (700), mit folgenden Schritten: Ausbilden (S110) einer ersten Metallisierungsstruktur (110) in zumindest einem Bereich (112) auf der Rückseite des Photovoltaikmoduls (700), wobei die erste Metallisierungsstruktur (110) eine längliche Form in einer Längsrichtung (L) und eine erste geradlinige Begrenzung (131) in der Längsrichtung (L) aufweist, wobei die erste geradlinige Begrenzung (131) nicht-orthogonal zur Längsrichtung (L) ist; und Ausbilden (S120) einer zweiten Metallisierungsstruktur (120) mit zumindest einer länglichen Öffnung (122), wobei die längliche Öffnung (122) eine zweite geradlinige Begrenzung (132) in der Längsrichtung (L) aufweist, wobei das Ausbilden (S110, S120) der ersten Metallisierungsstruktur (110) und der zweiten Metallisierungsstruktur (120) derart erfolgt, dass senkrecht zur Längsrichtung (L) die erste Metallisierungsstruktur (110) und die zweite Metallisierungsstruktur (120) in zumindest einem Überlappungsbereich (125) einander überlappen und zumindest ein Spalt (130) in der Längsrichtung (L) zwischen der ersten geradlinigen Begrenzung (131) und der zweiten geradlinigen Begrenzung (132) ausgebildet wird.A method of making a backplane contacting structure of a photovoltaic module (700), comprising the steps of: forming (S110) a first metallization pattern (110) in at least one region (112) on the The back side of the photovoltaic module (700), wherein the first metallization structure (110) has an elongated shape in a longitudinal direction (L) and a first rectilinear boundary (131) in the longitudinal direction (L), the first rectilinear boundary (131) being non-orthogonal to the longitudinal direction (L); and forming (S120) a second metallization structure (120) having at least one elongate opening (122), the elongated opening (122) having a second rectilinear boundary (132) in the longitudinal direction (L), the forming (S110, S120) the first metallization structure (110) and the second metallization structure (120) are such that, perpendicular to the longitudinal direction (L), the first metallization structure (110) and the second metallization structure (120) overlap one another in at least one overlap region (125) and at least one gap ( 130) is formed in the longitudinal direction (L) between the first rectilinear boundary (131) and the second rectilinear boundary (132). Verfahren zum Feststellen eines relativen Versatzes zwischen einer ersten Metallisierungsstruktur (110) und einer zweiten Metallisierungsstruktur (120) von Rückseitenmetallisierungen eines Photovoltaikmoduls (700) nach Anspruch 8, mit folgenden Schritten: Bestimmen (S210) einer ersten Begrenzungslinie (131) der ersten Metallisierungsstruktur (110); Bestimmen (S220) einer zweiten Begrenzungslinie (132) einer zweiten Metallisierungsstruktur (120); Ermitteln (S230) eines Abstandes (A) zwischen der ersten Begrenzungslinie (131) der ersten Metallisierungsstruktur (110) und der zweiten Begrenzungslinie (132) der zweiten Metallisierungsstruktur (120); und Feststellen (S240) eines relativen Versatzes zwischen der ersten Metallisierungsstruktur (110) und der zweiten Metallisierungsstruktur (120) basierend auf dem ermittelten Abstand (A).A method of detecting a relative offset between a first metallization structure (110) and a second metallization structure (120) of backside metallizations of a photovoltaic module (700) Claim 8 method comprising the steps of: determining (S210) a first boundary line (131) of said first metallization structure (110); Determining (S220) a second boundary line (132) of a second metallization structure (120); Determining (S230) a distance (A) between the first boundary line (131) of the first metallization structure (110) and the second boundary line (132) of the second metallization structure (120); and determining (S240) a relative offset between the first metallization structure (110) and the second metallization structure (120) based on the determined distance (A). Computerprogrammprodukt mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm, welches ausgebildet ist, um das Verfahren nach Anspruch 10 auszuführen, wenn es auf einem Computer läuft.A computer program product having a computer program stored thereon adapted to perform the method Claim 10 execute when running on a computer.
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