DE102015223053A1 - Method for producing a functional module - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Funktionsmoduls (1). Das herzustellende Funktionsmodul soll einen Materialverbund aus einem Metallflachsubstrat (2) und eine auf dem Metallflachsubstrat (2) angeordnete elektrische Funktionslage (3) umfassen und in einem Kontaktbereich (4, 4') des Materialverbunds ein Loch (5', 5'') aufweisen zur durch das Metallflachsubstrat (2) hindurch erfolgenden rückseitigen elektrischen Kontaktierung der Funktionslage (3). Das Verfahren sieht die folgenden Schritte vor: A. Bereitstellen eines Metallflachsubstrats (2), B. Bereitstellen einer Funktionslage (3), C. Aufbringen einer Kleberschicht (6) auf dem Metallflachsubstrat (2), D. Positionieren eines Trennmittels (7), E. Positionieren der Funktionslage (3) auf dem Metallflachsubstrat (2)t, F. nach dem Positionieren der Funktionslage (3) Abtrennen eines Abschnitts des Materialverbunds entlang einer Trennkurve (8', 8''), G. Entfernen des in dem Kontaktbereich (4, 4') befindlichen Trennmittels (7), H. Zusammenführen der Funktionslage (3) mit dem Metallflachsubstrats (2) in dem Kontaktbereich (4, 4') zum Bewirken des Haftverbundes zwischen Metallflachsubstrat (2) und Funktionslage (3) in dem Kontaktbereich (4, 4'). Die Erfindung betrifft weiterhin ein Funktionsmodul.The present invention relates to a method for producing a functional module (1). The functional module to be produced should comprise a material composite of a metal flax substrate (2) and an electrical functional layer (3) arranged on the metal flax substrate (2) and a hole (5 ', 5' ') in a contact region (4, 4') of the composite material for the rear electrical contacting of the functional layer (3) taking place through the metal flat substrate (2). The method provides the following steps: A. provision of a metal flax substrate (2), B. provision of a functional layer (3), C. application of an adhesive layer (6) on the metal flax substrate (2), D. positioning of a release agent (7), E. Positioning the functional layer (3) on the metal flat substrate (2) t, F. after positioning the functional layer (3) separating a portion of the composite material along a separation curve (8 ', 8' '), G. removing it in the contact region (4, 4 ') separating means (7), H. merging the functional layer (3) with the Metallflachsubstrats (2) in the contact region (4, 4') for effecting the adhesive bond between the metal flat substrate (2) and functional layer (3) in the contact area (4, 4 '). The invention further relates to a functional module.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Funktionsmoduls.The invention relates to a method for producing a functional module.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Funktionsmoduls ist beispielsweise aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein zuverlässig und prozesssicher herstellbares Funktionsmodul mit auf einem Metallflachsubstrat aufgebrachter elektrischer Funktionslage bereitzustellen, wobei eine einfache Bewerkstelligung einer rückseitigen elektrischen Kontaktierung der elektrischen Funktionslage gegeben ist.The invention is therefore based on the object to provide a reliably and reliably manufacturable functional module with applied on a metal substrate substrate electrical functional position, wherein a simple Bewerkstellungigung a back-side electrical contacting of the electrical functional position is given.
Die Erfindung wird mit einem Verfahren zur Herstellung eines Funktionsmoduls mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe mit einem Funktionsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus den Ansprüchen, der Beschreibung wie auch den Figuren können mit einem oder mehreren anderen Merkmalen aus diesen zu weiteren Ausgestaltungen der Erfindung verknüpft werden. Der vorgeschlagene Gegenstand ist nur als Entwurf zur Formulierung der Erfindung aufzufassen, ohne diesen aber zu beschränken.The invention is achieved with a method for producing a functional module having the features of
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Funktionsmoduls vorgeschlagen, das einen Materialverbund aus einem Metallflachsubstrat und einer auf dem Metallflachsubstrat angeordneten elektrischen Funktionslage aufweist. In einem Kontaktbereich des Materialverbunds wird ein Loch angeordnet zur durch das Metallflachsubstrat hindurch erfolgenden elektrischen Kontaktierung der Funktionslage. In der Nomenklatur dieser Anmeldung ist eine derartige Kontaktierung auch als rückseitige Kontaktierung bezeichnet.The invention relates to a method for producing a functional module which has a composite material consisting of a metal flax substrate and an electrical functional layer arranged on the metal flax substrate. In a contact region of the material composite, a hole is arranged for the electrical contacting of the functional layer taking place through the metal flax substrate. In the nomenclature of this application, such a contact is also referred to as back contact.
Der Begriff der elektrischen Funktionslage bezeichnet eine Funktionslage, die zumindest auch eine elektrische Funktionalität aufweist. Insbesondere kann eine photovoltaische Funktionalität umfasst sein, aber auch weitere Funktionalitäten, wie beispielweise eine LED-Funktionalität, können vorgesehen sein. Im Rahmen dieser Schrift soll der Begriff der Funktionslage stets eine elektrische Funktionslage in obigem Sinne bezeichnen.The term of the electrical functional position denotes a functional position which also has at least one electrical functionality. In particular, a photovoltaic functionality may be included, but also other functionalities, such as an LED functionality, may be provided. In the context of this document, the term functional condition should always refer to an electrical functional position in the above sense.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- A. Bereitstellen eines Metallflachsubstrats,
- B. Bereitstellen einer Funktionslage,
- C. Aufbringen einer Kleberschicht auf dem Metallflachsubstrat und/oder auf der Funktionslage für eine Verbindung der Funktionslage mit dem Metallflachsubstrat,
- D. Positionieren eines Trennmittels zur Vermeidung einer Herbeiführung eines mittels der Kleberschicht bewirkten Haftverbunds zwischen dem Metallflachsubstrat und der Funktionslage in dem Kontaktbereich,
- E. Positionieren der Funktionslage auf dem Metallflachsubstrat zur Verbindung der Funktionslage und des Metallflachsubstrats zu dem Materialverbund mittels einer Herbeiführung eines über die Kleberschicht bewirkten Haftverbunds zwischen dem Metallflachsubstrat und der Funktionslage, wobei der Haftverbund in dem Kontaktbereich aufgrund des positionierten Trennmittels unterbrochen ist,
- F. nach dem Positionieren der Funktionslage Abtrennen eines Abschnitts des Materialverbunds entlang einer Trennkurve, die in dem Kontaktbereich liegt, Auseinanderklappen der Funktionslage von dem Metallflachsubstrat in dem Kontaktbereich und Einbringen des Lochs in das Metallflachsubstrat,
- G. Entfernen des in dem Kontaktbereich befindlichen Trennmittels,
- H. Zusammenführen der Funktionslage mit dem Metallflachsubstrats in dem Kontaktbereich zum Bewirken des Haftverbundes zwischen Metallflachsubstrat und Funktionslage in dem Kontaktbereich.
- A. providing a metal flax substrate,
- B. providing a functional layer,
- C. application of an adhesive layer on the metal substrate and / or on the functional layer for a connection of the functional layer to the metal substrate,
- D. Positioning a release agent to prevent the effect of an adhesive bond between the metal flat substrate and the functional layer in the contact region caused by the adhesive layer,
- E. Positioning the functional layer on the metal flat substrate for connecting the functional layer and the metal flake substrate to the composite material by means of bringing about an adhesive layer between the metal flax substrate and the functional layer via the adhesive layer, wherein the adhesive bond in the contact region is interrupted due to the positioned release agent,
- F. after positioning the functional layer, separating a portion of the composite material along a separation curve located in the contact region, unfolding the functional layer from the metal flax substrate in the contact region, and inserting the hole into the metal flax substrate,
- G. removing the release agent located in the contact area,
- H. merging the functional layer with the metal flax substrate in the contact region to effect the adhesive bond between metal flax substrate and functional layer in the contact region.
Die erläuterte Anordnung der Schritte des Verfahrens ist nicht notwendigerweise nur in der dargelegten Reihenfolge möglich, insbesondere können einige oder alle der Schritte A, B, C, D und E teilweise oder vollständig gleichzeitig und/oder im Rahmen eines selben Prozessablaufs durchgeführt werden. Jedoch stellt eine Durchführung der Schritte in der aufgeführten Reihenfolge eine elegante und dadurch bevorzugte Möglichkeit dar, das Verfahren durchzuführen.The explained arrangement of the steps of the method is not necessarily possible only in the order described, in particular some or all of the steps A, B, C, D and E may be performed partially or completely simultaneously and / or in the context of a same process flow. However, performing the steps in the listed order is an elegant and therefore preferred way to perform the method.
Insoweit das Aufbringen der Kleberschicht auf dem Metallflachsubstrat erfolgt, wird es auf derjenigen Oberfläche des Metallflachsubstrats vorgenommen, auf welcher die Funktionslage angeordnet werden soll. Insoweit das Aufbringen der Kleberschicht auf der Funktionslage erfolgt, wird es auf derjenigen Oberfläche der Funktionslage vorgenommen, mit der die Funktionslage mit dem Metallflachsubstrat in Kontakt stehen soll. Diese Oberfläche der Funktionslage üblicherweise auch als Unterseite der Funktionslage angesehen werden.Insofar as the application of the adhesive layer takes place on the metal flax substrate, it is carried out on the surface of the metal flax substrate on which the functional layer is to be arranged. Insofar as the adhesive layer is applied to the functional layer, it is made on that surface of the functional layer with which the functional layer is to be in contact with the metal flax substrate. This surface of the functional layer is usually also regarded as the underside of the functional layer.
Der Begriff des Haftverbunds ist dahingehend zu verstehen, dass ein dauerhafter Haftverbund vorliegt, also ein Haftverbund, welcher ausgelegt ist, zumindest für einen Zeitraum in der Größenordnung der erwarteten Lebensdauer oder Nutzungsdauer des Funktionsmoduls zu bestehen. Das Merkmal eines unterbrochenen Haftverbunds ist dahingehend zu verstehen, dass entweder keine Haftung vorliegt, oder die Haftung in ihrer Stärke ausreichend herabgesetzt ist, dass der vorgesehene Schritt des Auseinanderklappens der Funktionslage von dem Metallflachsubstrat ohne Zerstörung oder strukturelle Beeinträchtigung der Funktionslage und des Metallflachsubstrats möglich ist. Mit anderen Worten steht dem Merkmal des unterbrochenen Haftverbunds nicht entgegen, dass eine geringfügige Haftung vorliegt.The term of the adhesive bond is to be understood as meaning that there is a permanent adhesive bond, ie an adhesive bond which is designed to last at least for a period of the order of the expected service life or service life of the functional module. The feature of an interrupted adhesive bond is to be understood as either having no adhesion or being sufficiently reduced in adhesion that the intended step of unfolding the functional layer from the metal flax substrate is possible without destroying or structurally affecting the functional layer and the metal flax substrate. In other words, the feature of the interrupted bond does not preclude a slight adhesion.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Positionieren der Funktionslage auf dem Metallflachsubstrat erfolgen, ohne dass bereits das Loch in dem Metallflachsubstrat eingebracht ist; gleichzeitig wurde eine Möglichkeit gefunden, das Loch auf eine Art und Weise in das Metallflachsubstrat einzubringen, die ein Risiko einer negativen Beeinträchtigung der Funktionslage weitgehend oder sogar vollständig vermeidet. Hierdurch kann wirkungsvoll vermieden werden, dass durch eine Lochkante erfolgende Degradation der Funktionslage infolge des Positionierens auftritt, die beispielsweise bei einem Laminieren von Funktionslagen auf mit einem Loch versehenen Metallflachsubstraten mittels eines Bandprozesses gelegentlich nachgewiesen wurde. Als Ursache für derartige Degradation werden unter anderem die bei einem Bandprozess lokal auftretenden hohen mechanischen Kräfte identifiziert. In der bevorzugten Vorgehensweise zur Durchführung des Verfahrens mit den Schritten F, G und H in dieser Reihenfolge wird ein nach einem vollständigen Positionieren der Funktionslage auf dem Metallsubstrat alternativ erforderliches anderweitiges Einbringen eines Lochs, beispielsweise mittels rückseitigen Fräsens oder rückseitigem Stanzen bei bereits aufgebrachter Funktionslage, vermieden. Methoden zum anderweitigen Einbringen eines Lochs nach dem vollständigen Positionieren ohne die vorgeschlagenen Schritte F, G und H haben sich in mehrerlei Hinsicht als nachteilig herausgestellt. Insbesondere das Erfordernis, die bereits vollständig mit dem Metallflachsubstrat verbundene Funktionslage unbeschädigt zu belassen und die hieraus resultierend hohen Anforderungen an die Durchführungsgenauigkeit führen zu einem zu einem Erfordernis weiterer erforderlicher Schritte, wie beispielsweise nachträglichem rückseitigem Fräsen, die nicht zuletzt mit einem erhöhten und dadurch nachteiligen Mehraufwand einhergehen. So würde beispielsweise die Überwachung der Prozessgenauigkeit aufwendiger und somit nachteilhaft durchgeführt werden müssen, oder aber alternativ oder zusätzlich die Dimensionierung der einzelnen Bestandteile des Funktionsmoduls entsprechend auf die nachträglich erforderlichen Schritte, beispielsweise Stanzen oder Fräsen, angepasst werden, was in vielen Fällen wiederum mit nachteiligen Auswirkungen auf die Funktionalität oder zumindest mit höheren Materialkosten einhergeht. Die hieraus sich ergebenden Vorteile für die sichere Bewahrung der Integrität der Funktionslage bei gleichzeitiger Möglichkeit einer rückseitigen Kontaktierung durch ein in dem Metallflachsubstrat befindliches Loch sind gegenüber bisher bekannten Funktionsmodulen besonders vorteilhaft.In the method according to the invention, a positioning of the functional layer on the metal flax substrate can take place without the hole already being introduced in the metal flax substrate; At the same time, a way has been found to introduce the hole into the metal flax substrate in a manner that substantially or even completely avoids the risk of negatively affecting the functional condition. In this way, it can be effectively avoided that degradation of the functional position due to positioning occurring due to a hole edge occurs, which has occasionally been detected, for example, by lamination of functional layers on apertured metal flax substrates by means of a belt process. Among other things, the high mechanical forces which occur locally in a band process are identified as the cause of such degradation. In the preferred procedure for carrying out the method with the steps F, G and H in this order, a different insertion of a hole alternatively required after a complete positioning of the functional layer on the metal substrate, for example by means of back-milling or back-punching with already applied functional layer, is avoided , Methods of otherwise inserting a hole after complete positioning without the proposed steps F, G and H have proven to be disadvantageous in several respects. In particular, the requirement to leave undamaged the already completely connected to the Metallflachsubstrat functional layer and the resulting high demands on the accuracy of implementation lead to a need for further required steps, such as subsequent back milling, not least with an increased and thus disadvantageous overhead accompanied. Thus, for example, the monitoring of the process accuracy would have to be more complicated and therefore disadvantageous, or alternatively or additionally the dimensioning of the individual components of the functional module would be adapted to the subsequently required steps, for example stamping or milling, which in turn would have adverse effects on the functionality or at least associated with higher material costs. The resulting advantages for the safe preservation of the integrity of the functional position with the simultaneous possibility of a back contacting by a hole located in the metal flat substrate are particularly advantageous over previously known functional modules.
Als Trennmittel kann beispielsweise eine Abdecklage vorgesehen sein, die bevorzugt als Abdeckfolie ausgebildet ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Trennmittel und die Kleberschicht bereits in vorbereiteter Weise in einem selben Kleberschichtband bereitgestellt werden und ein Aufbringen der Kleberschicht und das Positionieren des Trennmittels gleichzeitig in einem selben Bandprozess erfolgen. Durch eine derartige Nutzung eines entsprechend vorbereiteten Kleberschichtbands, also mit bereits integriertem Trennmittel, kann das erläuterte Verfahren in besonders einfacher eleganter Weise durchgeführt werden. Diese derartige Nutzung eines Kleberschichtbands führt nicht zuletzt bei Verwendung in einem Standardbandprozess zu erheblichen Zeitvorteilen, da insbesondere eine Positionierung von Trennmittel und Kleberschicht zueinander nicht erforderlich ist. As a release agent may for example be provided a cover, which is preferably formed as a cover. Furthermore, it can be provided that the release agent and the adhesive layer are already provided in a prepared manner in a same adhesive layer tape and applying the adhesive layer and the positioning of the release agent simultaneously in a same tape process. By such use of a suitably prepared adhesive layer tape, ie with already integrated release agent, the described method can be carried out in a particularly simple elegant manner. Not least when used in a standard belt process, this type of use of an adhesive layer band leads to considerable time advantages, since in particular a positioning of the release agent and the adhesive layer relative to one another is not required.
Das Einbringen des Lochs erfolgt in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens mittels Stanzens. Der Prozess des Stanzens ist nicht zuletzt in vorteilhafter Weise im Rahmen des beschriebenen Verfahrens anzuwenden, da er im Rahmen eines Massenprozesses, beispielsweise einem Bandprozess nachgeschaltet, integrierbar ist während außerdem eine hohe Prozessstabilität und ausreichende Genauigkeit erreicht werden können. Je nach vorliegenden Rahmenbedingungen können aber auch andere Verfahren für ein Einbringen eines Lochs vorgesehen sein, beispielsweise Laserschneiden oder Bohren.The introduction of the hole takes place in an advantageous embodiment of the method by means of punching. The process of punching is not least advantageously used in the context of the described method, since it is integrated as part of a mass process, for example, a belt process, integrated while also a high process stability and sufficient accuracy can be achieved. Depending on the prevailing conditions, however, other methods for introducing a hole may also be provided, for example laser cutting or drilling.
In einer beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass durch das Abtrennen des Abschnitts des Materialverbunds ein Funktionsmodulrohling fertiggestellt ist, der zumindest in seinen lateralen Abmessungen dem vorgesehenen Funktionsmodul entspricht. Der Funktionsmodulrohling unterscheidet sich von dem fertiggestellten Funktionsmodul zumindest von dem bei dem Funktionsmodulrohling noch nicht vorhandenen Loch für die rückseitige Kontaktierung. Die Herstellung von Funktionsmodulrohlingen kann insbesondere separat von der Weiterverarbeitung zu einem Funktionsmodul erfolgen. Insbesondere kann vorgesehen sein, die Verfahrensschritte F, G und H in einem separaten Prozessschritt, einem sogenannten Backend-Prozess, durchzuführen. Nicht zuletzt kann auch eine räumlich getrennte Durchführung dieser Verfahrensschritte von den übrigen Verfahrensschritten vorgesehen werden.In an exemplary embodiment of the method, it can be provided that, by separating off the section of the composite material, a function module blank is completed, which corresponds at least in its lateral dimensions to the intended functional module. The functional module blank differs from the finished functional module at least from the hole not yet present in the functional module blank for the rear-side contacting. The production of functional module blanks can in particular be carried out separately from the further processing into a functional module. In particular, it can be provided to carry out the method steps F, G and H in a separate process step, a so-called back-end process. Last but not least, it is also possible to provide spatially separate implementation of these method steps from the remaining method steps.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Schritte des Auseinanderklappens der Funktionslage von dem Metallflachsubstrat in dem Kontaktbereich und Einbringen des Lochs in das Metallflachsubstrat, des Entfernens des in dem Kontaktbereich befindlichen Trennmittels und des Zusammenführens der Funktionslage mit dem Metallflachsubstrats in dem Kontaktbereich zum Bewirken des Haftverbundes zwischen Metallflachsubstrat und Funktionslage in dem Kontaktbereich nach dem Abtrennen des Funktionsmodulrohlings erfolgen. Durch diese Reihenfolge der Schritte und die Bereitstellung des Funktionsmodulrohlings ergibt sich der Vorteil, dass das Einbringen des Lochs in dem Metallflachsubstrat im Rahmen eines eigenständig durchführbaren Backend-Prozesses ermöglicht wird. Hierdurch wird eine klare prozessorale Trennung zu der Herstellung der Funktionsmodulrohlinge geschaffen mit Vorteilen hinsichtlich der Flexibilität der Verfahrensdurchführung; insbesondere können die Herstellung der Funktionsmodulrohlinge und des oben erläuterten Backend-Prozesses räumlich getrennt voneinander vorgenommen werden. Weiterhin wird ermöglicht, aufbauend auf eine selbe Konfiguration eines Funktionsmodulrohlings je nach Anforderung sich unterscheidende Kontaktierungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Backend-Prozessen durchzuführen.According to a further advantageous embodiment of the method, it may be provided that the steps of unfolding the functional layer of the metal flax substrate in the contact area and inserting the hole in the Metallflachsubstrat, removing the located in the contact area release agent and the merging of the functional layer with the Metallflachsubstrats in the Contact area for effecting the adhesive bond between the metal substrate and the functional position in the contact area after the separation of the function module blank done. This sequence of steps and the provision of the function module blank has the advantage that the insertion of the hole in the metal flat substrate is made possible within the framework of an independently feasible backend process. As a result, a clear processional separation to the production of functional module blanks is created with advantages in terms of the flexibility of the process implementation; In particular, the production of the functional module blanks and the above-explained backend process can be carried out spatially separate from one another. Furthermore, based on a same configuration of a function module blank, it is possible, depending on the requirements, to carry out different contacting possibilities in different backend processes.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Metallflachsubstrat als Metallband ausgebildet ist und/oder dass die Funktionslage als Funktionslageband ausgebildet ist. Eine Nutzung eines Metallbands und/oder eines Funktionslagebands ermöglicht für die Durchführung von einigen oder allen Schritten des Verfahrens ein Zurückgreifen auf Bandprozesse, die eine zeiteffiziente Herstellung von Funktionsmodulen in hoher Stückzahl erlauben.In a further advantageous embodiment of the method can be provided that the Metallflachsubstrat is formed as a metal strip and / or that the functional position is formed as a functional position tape. Utilization of a metal strip and / or functional backsheet allows for resorting to tape processes that allow time efficient production of high volume functional modules to perform some or all of the steps of the process.
Der Begriff des Metallflachsubstrats bezeichnet nicht ausschließlich Flachsubstrate aus einem Metall oder einer Metalllegierung, sondern allgemeiner auch auf metallischen Werkstoffen basierende Flachsubstrate. Insbesondere sollen auch Stahl aufweisende Flachsubstrate umfasst sein. Analog umfasst der Begriff des Metallbands ein Stahlband.The term "metal flake substrate" does not refer exclusively to flat substrates of a metal or a metal alloy, but more generally also to metallic substrates based flat substrates. In particular, steel-containing flat substrates should also be included. Similarly, the term metal strip includes a steel strip.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Schritt des Positionierens der Funktionslage auf dem Metallflachsubstrat als Kaschieren mittels eines Bandprozesses erfolgt.In an embodiment of the method, it may be provided, for example, that the step of positioning the functional layer on the metal flax substrate takes place as laminating by means of a strip process.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Bereitstellen der Funktionslage als Bereitstellen einer Funktionsfolie erfolgt und dass das Positionieren der als Funktionsfolie bereitgestellten Funktionslage auf dem Metallflachsubstrat mittels Kaschierens der Funktionsfolie vorgenommen wird. Ein Bereitstellen der Funktionslage als Funktionsfolie stellt eine besonders elegante Möglichkeit dar, eine Funktionslage bereitzustellen und in hohem Durchsatz eine Integration in ein Funktionsmodul vorzunehmen. Ein Grund hierfür ist insbesondere, dass eine Funktionsfolie in Gestalt eines Bandes bereitgestellt werden kann, das sodann in üblichen Bandverfahren weiterverarbeitet werden kann.In one advantageous refinement of the method, provision can be made, for example, for providing the functional layer to provide a functional film and positioning the functional layer provided as a functional film on the metal substrate by means of laminating the functional film. Providing the functional layer as a functional film represents a particularly elegant option for providing a functional layer and for integrating into a functional module in a high throughput. One reason for this is, in particular, that a functional film in the form of a band can be provided, the can then be further processed in conventional tape process.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Kleberschicht wenigstens eine Kleberfolie aufweist. Insbesondere kann die Kleberschicht als Kleberfolie bereitgestellt werden. Bei einem Bereitstellen der Kleberschicht als Kleberfolie kann auch das Aufbringen der Kleberschicht mittels eines Bandprozesses bewerkstelligt werden. In einer alternativen Durchführungsform kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Kleberflüssigkeit auf dem Metallflachsubstrat und/oder auf der Funktionslage aufgebracht wird, wofür bevorzugt ein Bandbeschichtungsprozess genutzt wird.According to a further advantageous embodiment of the method can be provided that the adhesive layer has at least one adhesive film. In particular, the adhesive layer can be provided as an adhesive film. When providing the adhesive layer as an adhesive film, the application of the adhesive layer can also be accomplished by means of a belt process. In an alternative embodiment, however, it can also be provided that an adhesive liquid is applied to the metal substrate and / or on the functional layer, for which purpose a strip coating process is preferably used.
Bei einer Bereitstellung der Kleberschicht als Kleberfolie kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Kompressionsmodul und eine Dicke der Kleberfolie mit einer Dicke des Trennmittels derart abgestimmt sind, dass das Trennmittels als Folge des Aufbringens weitgehend in die Kleberfolie eingepresst wird zur Herbeiführung eines Haftverbundes in an den Kontaktbereich angrenzenden Bereichen. Mit anderen Worten kann vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Kleberfolie hinsichtlich ihrer Dicke und ihrer mechanischen Eigenschaften sowie das Trennmittel hinsichtlich ihrer Dicke und mechanischen Eigenschaften derart ausgewählt sind, dass das Trennmittel und die Kleberfolie nach dem Positionieren auf dem Metallflachsubstrat eine im wesentliche selbe Fläche aufweisen, also sich nicht etwa durch die Trennmittel signifikante Erhöhungen ergeben. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Haftverbund zwischen Funktionslage und Kleberfolie möglichst nahe an eine Kante zwischen Kleberfolie und Trennmittel wirksam wird. Die oben erläuterte Abstimmung von Dicke und mechanischen Eigenschaften hat hierfür insbesondere dahingehend zu erfolgen, dass nach vollständigem oder weitgehend vollständigem Eindrücken des Trennmittels in die Kleberfolie das von der Kleberfolie verdrängte Volumen vollständig oder zumindest überwiegend noch in elastischer Verdrängung, aber kein oder nahezu kein plastischer Anteil an dem Zurückweichen der Kleberfolie vorliegt. In einer beispielhaften Anwendung dieser Vorgehensweise hat sich erwiesen, dass eine mit einer Kleberflüssigkeit beschichtete Kleberfolie aus einem Polyethylen mit einer Gesamtdicke von 35 Mikrometer bei Nutzung von einem als Trennpapier ausgebildetem Trennmittel mit einer Dicke von 10 Mikrometern für eine Nutzung als mit einem Trennmittel versehenen Kleberschicht geeignet ist. Beispielsweise kann als Kleberfolie ein drucksensitives Klebeband in Gestalt eines PSA-Klebebandes verwendet werden, das sich unter anderem für die in diesem Absatz erläuterte Vorgehensweise als gut geeignet erwiesen hat.When the adhesive layer is provided as an adhesive film, provision can be made in particular for a compression module and a thickness of the adhesive film to be matched with a thickness of the release agent in such a way that the release agent is largely pressed into the adhesive film as a result of the application in order to produce an adhesive bond in the contact area adjacent areas. In other words, it may be advantageously provided that the adhesive film in terms of their thickness and their mechanical properties and the release agent in terms of their thickness and mechanical properties are selected such that the release agent and the adhesive film after positioning on the Metallflachsubstrat have a substantially same area , so do not result in about the release agent significant increases. This has the advantage that the adhesive bond between the functional layer and the adhesive film becomes effective as close as possible to an edge between the adhesive film and the release agent. The above-discussed coordination of thickness and mechanical properties has to be done in particular to the effect that after complete or substantially complete impressions of the release agent in the adhesive film displaced by the adhesive film volume completely or at least predominantly still in elastic displacement, but no or almost no plastic component is present at the retraction of the adhesive film. In an exemplary application of this approach, it has been found that an adhesive liquid coated adhesive film of polyethylene having a total thickness of 35 microns, when used with a release agent formed as a release paper having a thickness of 10 micrometers, is suitable for use as a release coated adhesive layer is. For example, a pressure-sensitive adhesive tape in the form of a PSA adhesive tape can be used as the adhesive film, which has proved to be well suited, inter alia, for the procedure explained in this paragraph.
Des Weiteren kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass das Trennmittel gemeinsam mit der Kleberschicht aufgebracht wird. Ein Beispiel für eine derartige Vorgehensweise ist in der oben erläuterten Bereitstellung der Kleberschicht als Kleberfolie mit als Trennmittel vorgesehenem Trennpapier gegeben in einer Ausgestaltung, in der das Trennpapier bereits bei Bereitstellung an den vorgesehenen Stellen auf der Kleberfolie aufgebracht ist. Bei einer derartigen Vorbereitung ergibt sich insbesondere für eine Nutzung in einem Bandprozess der Vorteil, dass mit einem vergleichsweise zügig durchführbaren Vorbereiten einer Kleberfolie auch bereits das Trennmittel disponiert ist.Furthermore, according to an embodiment of the invention, it may be provided that the release agent is applied together with the adhesive layer. An example of such a procedure is given in the above-described provision of the adhesive layer as an adhesive film with release paper provided as a release agent in an embodiment in which the release paper is already applied to the adhesive film when it is provided at the intended locations. With such a preparation, in particular for use in a belt process, there is the advantage that the release agent is already disposed of with a comparatively rapid preparation of an adhesive film.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Trennmittel als Trennfolie ausgebildet ist. Eine Anzahl von Trennfolien kann hierbei beispielsweise auf einer Trägerfolie bereitgestellt werden.In a further embodiment of the invention can be provided, for example, that the release agent is formed as a release film. A number of release films may in this case be provided, for example, on a carrier film.
Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dem Zusammenführen der Funktionslage mit dem Metallflachsubstrat in dem Kontaktbereich nachfolgend ein elektrisches Kontaktieren der Funktionslage durch das Loch vorgenommen wird. Hierfür kommen auch, aber nicht abschließend, Standardprozesse in Betracht wie beispielsweise ein Fräsen der Funktionslage oder ein Aufschmelzen der Funktionslage in einem Fall einer Ausbildung der Funktionslage als Funktionsfolie, jeweils mit einem anschließenden Herstellen einer dauerhaften elektrischen Verbindung mittels Lötens.According to a further embodiment of the invention can be provided, for example, that the merging of the functional layer with the metal flax substrate in the contact area subsequently made an electrical contact of the functional layer through the hole. For this purpose, standard processes come into consideration, such as, for example, milling the functional layer or melting the functional layer in a case of forming the functional layer as a functional film, in each case subsequently producing a permanent electrical connection by means of soldering.
Bevorzugt wird nach dem Kontaktieren der Funktionslage durch das Loch die hierdurch entstandene Kontaktstelle versiegelt.Preferably, after contacting the functional layer through the hole, the resulting contact point is sealed.
Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dem Zusammenführen der Funktionslage mit dem Metallflachsubstrat in dem Kontaktbereich nachfolgend die beiden Schritte einer elektrischen Kontaktierung der Funktionslage durch das Loch und eines Versiegelns der durch die Kontaktierung entstandenen Kontaktstelle in einem selben Bearbeitungsschritt vorgenommen werden. Das zeitliche Nachfolgen ist hierbei nicht im Sinne eines unmittelbaren Nachfolgens zu verstehen, insbesondere soll ebenfalls vorgesehen sein können, dass zwischen dem Zusammenführen der Funktionslage mit dem Metallflachsubstrat und der elektrischen Kontaktierung wie Versiegeln noch weitere Schritte vorgenommen werden, beispielsweise ein Lagern, ein Aufbringen weiterer Schichten wie beispielsweise optischer Lackierungen oder sonstige. Vorteil eines in einem Bearbeitungsschritt vorgenommenen Kontaktierens und Versiegeln ist insbesondere, dass ein Einbringen von Verunreinigungen oder ein erstes Korrodieren der entstandenen Kontaktstelle zumindest weitgehend vermieden wird und weiterhin auch das Risiko eines Ablösens der Kontaktstelle verringert wird.According to a further embodiment of the invention, it can be provided, for example, that the two steps of electrically contacting the functional layer through the hole and sealing the contact point created by the contacting are carried out in a same processing step after merging the functional layer with the metal flax substrate in the contact region. The temporal succession here is not to be understood in the sense of an immediate succession, in particular it should also be provided that between the merging of the functional layer with the Metallflachsubstrat and the electrical contacting such as sealing further steps are made, for example, a storage, applying further layers such as optical coatings or other. The advantage of contacting and sealing carried out in a processing step is, in particular, that introduction of impurities or first corroding of the particles incurred contact point is at least largely avoided and continue to reduce the risk of detachment of the contact point.
Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Funktionslage eine Dünnschichtphotovoltaikschicht umfasst. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Dünnschichtphotovoltaikschicht als organische Dünnschichtphotovoltaikschicht ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Funktionslage als Photovoltaikfolie ausgebildet.According to a further embodiment of the method, it can be provided that the functional layer comprises a thin-film photovoltaic layer. In particular, it can also be provided that the thin-film photovoltaic layer is formed as an organic thin-film photovoltaic layer. The functional layer is preferably designed as a photovoltaic film.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung, der auch unabhängig weiterverfolgt werden kann, betrifft ein Funktionsmodul mit rückseitig kontaktierbarer Funktionslage, das mit einem der zuvor erläuterten Verfahren hergestellt wurde.A further concept of the invention, which can also be pursued independently, relates to a functional module with a back-contactable functional layer which has been produced by one of the methods explained above.
Im Folgenden wird eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung mit Bezugnahme auf die Figuren im Detail näher erläutert. Die Figuren und begleitende Beschreibung der resultierenden Merkmale sind nicht beschränkend auf die jeweilige Ausgestaltung zu lesen, dienen jedoch der Illustration beispielhafter Ausgestaltungen. Weiterhin können die jeweiligen Merkmale untereinander wie auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung genutzt werden für mögliche weitere Entwicklungen und Verbesserungen der Erfindung, speziell bei zusätzlichen Ausgestaltungen, welche nicht dargestellt sind.In the following, a concrete embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the figures. The figures and accompanying description of the resulting features are not intended to be limiting to the particular embodiment, but are illustrative of exemplary embodiments. Furthermore, the respective features may be used among each other as well as with features of the above description for possible further developments and improvements of the invention, especially in additional embodiments, which are not shown.
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