DE102016217789A1 - A method for producing electrical contacts on a component - Google Patents

A method for producing electrical contacts on a component

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer oder mehrerer elektrischer Kontakte auf einem Bauteil, folgende Schritte umfassend: The present invention relates to a process for producing one or more electrical contacts on a component, comprising the steps of:
– Bereitstellung eines Bauteils, das eine Vorder- und eine Rückseite aufweist, wobei auf der Vorderseite und/oder der Rückseite eine Außenschicht aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid (TCO) oder einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter vorliegt, - providing a component having a front and a back, wherein on the front and / or back of an outer layer of a transparent electrically conductive oxide (TCO) or a self-passivating metal or semiconductor is present,
– Aufbringen einer strukturierten, elektrisch leitfähigen Keimschicht auf definierten Bereichen der Außenschicht, wobei das Aufbringen der Keimschicht nicht galvanisch erfolgt, - applying a patterned, electrically conductive seed layer on defined areas of the outer layer, wherein depositing the seed layer is not electrically,
– galvanische Abscheidung zumindest eines Metalls auf der Keimschicht. - galvanic deposition of at least one metal on the seed layer.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Kontakte (beispielsweise in Form von elektrischen Leiterbahnen) auf einem Bauteil, insbesondere einem elektrischen Bauelement wie zB einer Solarzellen oder einer Leuchtdiode, oder auch einer Vorstufe einer Leiterplatte. The present invention relates to a method for producing electrical contacts (eg in the form of electrical traces) on a component, in particular an electrical component such as a solar cell or a light emitting diode, or a precursor of a printed circuit board. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Vorrichtungen, die über dieses Verfahren erhältlich sind. Furthermore, the present invention provides devices which are obtainable by this process relates.
  • Für die Verwendung vieler Bauteile ist es erforderlich, dass auf ihnen elektrische Kontakte, insbesondere in Form elektrischer Leiterbahnen, angebracht werden. For the use of many components, it is required that can be attached to them electrical contacts, in particular in the form of electrical strip conductors. Die elektrischen Kontakte dienen beispielsweise dazu, Strom vom Bauteil abzuführen bzw. Spannung vom Bauteil abzugreifen oder eine elektrische Verbindung zwischen elektrischen Bauelementen, die auf dem Bauteil vorliegen, herzustellen. The electrical contacts are used, for example, to dissipate power from the component or tapped from the voltage component or an electrical connection between electrical components, which are present on the component to manufacture. Handelt es sich bei dem Bauteil beispielsweise um eine Solarzelle, so kann der über den photovoltaischen Effekt in diesem Halbleiterbauelement erzeugte Photostrom über die elektrischen Kontakte abgeführt werden. If it is in the component, for example, a solar cell, the photocurrent generated in the semiconductor device via the photovoltaic effect can be discharged via the electrical contacts. Alternativ kann es sich bei dem Bauteil beispielsweise um eine Vorstufe einer Leiterplatte handeln, die durch das Aufbringen von Leiterbahnen schließlich in eine Leiterplatte (englisch: „Printed Circuit Board“ PCB) überführt wird. Alternatively, it may be at the component, for example, a precursor of a printed circuit board, which finally by the application of conductive traces in a printed circuit board (English: "printed circuit board" PCB) is transferred.
  • In einem bekannten und üblichen Verfahren wird eine Silberpartikel enthaltende Paste auf das Bauteil aufgebracht und anschließend bei einer ausreichend hohen Temperatur behandelt, um ein Versintern der Silberpartikel zu bewirken. In a known and conventional method, a paste containing silver particles is applied onto the component and subsequently treated at a sufficiently high temperature to cause sintering of the silver particles. Dafür können Temperaturen von mindestens 800°C erforderlich sein. For this, temperatures of at least 800 ° C may be required. Für viele Bauteile sind so hohe Temperaturen jedoch nicht akzeptabel. However, such high temperatures are not acceptable for many components.
  • Eine Heterojunction-Solarzelle, zB eine Silizium-Heterojunction-Solarzelle (SHJ-Solarzelle), ist ein beispielhaftes elektrisches Bauelement, das für ein Anbringen von elektrischen Kontakten bei relativ hohen Temperaturen ungeeignet ist. A heterojunction solar cell, for example a silicon heterojunction solar cell (solar cell SHJ) is an exemplary electrical component that is not suitable for attaching electrical contacts at relatively high temperatures. Die SHJ-Solarzelle ist eine Wafer-basierte kristalline Silizium-Solarzelle mit einem Emitter und einem Back- bzw. Front-Surface-Field aus amorphem Silizium. The SHJ solar cell is a wafer-based crystalline silicon solar cell with an emitter and a back- or front-surface field from amorphous silicon. Als Ausgangsmaterial wird dazu kristallines, insbesondere monokristallines Silizium eingesetzt, das n- oder p-dotiert ist (Basisdotierung). crystalline, in particular monocrystalline silicon is used for this purpose as a raw material that is n- or p-doped (base doping). Auf dieses wird beidseitig zuerst eine sehr dünne (ca. 1 bis 10 nm) intrinsische (undotierte) amorphe Siliziumschicht aufgetragen. On this a very thin (approximately 1 to 10 nm) applied intrinsic (undoped) amorphous silicon layer on both sides first. Danach folgt auf einer Seite die Auftragung einer ebenfalls sehr dünnen (ca. 10 bis 50 nm), dotierten, amorphen Siliziumschicht, deren Dotierungstyp (n- oder p-Typ) der Basisdotierung entgegengesetzt ist (amorphe Emitterschicht). Doped on one side is followed by the application of a likewise very thin (approximately 10 to 50 nm), amorphous silicon layer, the doping type (n-type or p-type) opposite to the base doping (amorphous emitter layer). Auf der anderen Seite wird eine dünne (10 bis 50 nm) amorphe Siliziumschicht aufgebracht, deren Dotierungstyp dem der Basisdotierung entspricht (Back- bzw. Front-Surface-Field). On the other side a thin (10 to 50 nm) deposited amorphous silicon layer, the doping type of the corresponding base doping (baking or front surface field). Abschließend wird ein leitfähiges transparentes Oxid (englisch: „Transparent Conductive Oxide“ TCO) wie z. Finally, a transparent conductive oxide (English: "Transparent Conductive Oxide" TCO) such. B. Indium-Zinn-Oxid (ITO) von 50–100 nm Dicke aufgetragen. As indium tin oxide (ITO) coated from 50-100 nm thickness. Eine solche TCO-Schicht weist bei 25°C üblicherweise einen Schichtwiderstand von nicht mehr als als 300 Ω auf. Such TCO layer typically has a sheet resistance of not more than 300 Ω at 25 ° C. Aufbau und Funktionsweise von Heterojunction-Solarzellen beschreiben zB Design and operation of heterojunction solar cells described eg . ,
  • Um eine unerwünschte Kristallisation in den amorphen Silizium-Schichten der SHJ-Solarzelle zu vermeiden, sollten Temperaturen von mehr als 250°C vermieden werden. In order to avoid unwanted crystallization in the amorphous silicon layers of the SHJ solar cell, temperatures of more than 250 ° C should be avoided.
  • Auch für andere Solarzellentypen oder andere elektrische Bauelemente wie Leuchtdioden ist das Anbringen elektrischer Kontakte bei möglichst geringer Temperaturbelastung wünschenswert. Also for other types of solar cells or other electrical components such as light emitting diodes attaching electrical contacts at the lowest possible temperature load is desirable.
  • Durch die Verwendung von hinreichend kleinen Silbernanopartikeln kann die Sintertemperatur von Silberpasten auf unter 200°C gesenkt werden. By using sufficiently small silver nanoparticles, the sintering temperature of silver pastes can be reduced to below 200 ° C. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass die Pasten nicht gelagert werden können, da der Sinterprozess auch bei Raumtemperatur langsam abläuft und dass Silbernanopartikel ein erhebliches Gesundheitsrisiko darstellen. The disadvantage here is that the pastes can not be stored, since the sintering process is slow even at room temperature and that silver nanoparticles pose a significant health risk. Zudem sind die Kosten für Nanopartikel deutlich höher als für große Partikel oder galvanisch abgeschiedene Metalle. In addition, the cost of nanoparticles are significantly higher than for large particles or electroplated metals.
  • Bekannt ist auch die Verwendung von Pasten, die organische Binder wie zB temperaturvernetzende Harze und Silberpartikel in Flockenform enthalten. Also known is the use of pastes containing organic binder such as resins and temperaturvernetzende silver particles in flake form. Das Harz bildet eine Matrix, welche die Flocken zusammenhält und die Haftfestigkeit zu der Außenschicht des elektrischen Bauteils (beispielsweise einer Schicht aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid (TCO) wie ITO) herstellt. The resin forms a matrix which holds together the flakes, and the adhesive strength to the outer layer of the electrical component (for example, a layer of a transparent electrically conductive oxide (TCO) such as ITO) is prepared. Hiermit wird aber eine deutlich geringere Leitfähigkeit erreicht als mit thermisch gesinterten Pasten. But herewith a significantly lower conductivity is achieved than with thermally sintered pastes. Dadurch wird mehr Silber benötigt und die Abschattung der Solarzellenvorderseite durch die Leiterbahnen erhöht. This more silver is needed and the shadowing of the solar cell front side is increased by the conductor tracks.
  • Alternativ können die Leiterbahnen galvanisch aufgebracht werden. Alternatively, the conductor tracks can be applied by electroplating. Hiermit wird eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit der Leiterbahnen erreicht. This is a very good electrical conductivity of the interconnects is achieved. Die Oberfläche muss aber mit einer Maske aus Galvanolack als Negativ des Leiterbahnmusters bedruckt werden. but the surface has to be printed as the negative of the circuit pattern with a mask galvano. Nach der galvanischen Abscheidung muss der Lack in einem chemischen Bad entfernt werden. After the electro-deposition of the paint must be removed in a chemical bath. Die Notwendigkeit dieser Lackmaske macht dieses Verfahren aber wegen des Materialverbrauchs und der nötigen Abwasseraufreinigung sehr teuer. The necessity of this resist mask makes this process but because of material consumption and the necessary waste water purification very expensive. Zudem ist die Haftfestigkeit der galvanisch aufgebrachten Metallschicht auf einer TCO-Schicht (dh einer Schicht aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid wie ITO) teilweise nicht zufriedenstellend. In addition, the adhesive strength of the electroplated metal layer is partially not satisfactory (ie, a layer of a transparent, electrically conductive oxide such as ITO) on a TCO layer.
  • Bei besonders hochwertigen Bauteilen wird zunächst ganzflächig eine dünne Metallschicht oder ein Metallschichtstapel auf das Werkstück aufgebracht. For especially high-quality components, a thin metal layer or a metal layer stack on the workpiece is first applied over the entire surface. Hierauf wird beispielsweise ein Photolack aufgebracht und photolithographisch in Form einer Negativmaske der zu erzeugenden Leiterbahnen strukturiert. Thereafter, a photoresist is deposited and photolithographically patterned, for example in the form of a negative mask of generated traces. Alternativ wird die Negativmaske bereits strukturiert (bespielsweise mittels Inkjet) aufgebracht. Alternatively, the negative mask is already patterned (recordable by means of inkjet) applied. Die nicht mit Lack beschichtete Oberfläche wird galvanisch mit Kupfer verstärkt und das Kupfer optional durch eine zusätzliche Silberschicht vor Oxidation geschützt. The non-coated film surface is galvanically reinforced with copper and the copper is optionally protected by an additional silver layer from oxidation. Anschließend wird der Lack in einem chemischen Bad entfernt und das Metall in den zuvor lackbeschichteten Bereichen geätzt. Subsequently, the resist is removed in a chemical bath and the metal is etched in the paint previously coated areas. Ein entsprechender Metallisierungsprozess wird beispielsweise in A corresponding metallization process, for example, in US 8,399,287 US 8,399,287 beschrieben. described.
  • US 2014/0295614 US 2014/0295614 beschreibt ein Verfahren zur Metallisierung von Rückseitenkontaktsolarzellen. describes a method for the metallization of back contact solar cells. Die aufgedampfte Aluminiumsaatschicht kann vollflächig durch einen Zinkatschritt aktiviert werden. The vapor-deposited Aluminiumsaatschicht can be activated by a full surface Zinkatschritt. Anschließend kann das Aufbringen einer lokalen Barriereschicht erfolgen. Subsequently, the local application of a barrier layer can be made. Nach der galvanischen Abscheidung muss die Barriereschicht entfernt und die aktivierte Aluminiumsaatschicht geätzt werden. After the electrodeposition of the barrier layer must be removed and the activated Aluminiumsaatschicht be etched.
  • Auch bei Leiterplatten, sogenannten Printed Circuit Boards (PCB) aus Kunststoff, können mangels thermischer Beständigkeit des Trägermaterials keine Leiterbahnen aus sinterbaren Metallpartikeln gedruckt werden. Also in printed circuit boards, so-called printed circuit boards (PCB) made of plastic, no conductor tracks can be printed from sinterable metal particles due to lack of thermal stability of the carrier material. Leiterbahnen aus Silberflocken in einer Harzmatrix kommen wegen der hohen Kosten, der mangelnden Leitfähigkeit und der mangelnden Eignung für Lötprozesse zur Ankopplung der elektrischen Bauteile nur in Ausnahmefällen in Frage. Conductor paths made of silver flakes in a resin matrix come because of the high cost, the lack of conductivity and lack of suitability for soldering processes to couple the electrical components only in exceptional cases in question.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in dem Aufbringen elektrischer Kontakte wie zB elektrischer Leiterbahnen auf einem Bauteil über ein Verfahren, das die thermische Belastung des Bauteils gering hält, die Verwendung von Masken (zB Lackmasken) vermeidet und möglichst effizient durchführbar ist. An object of the present invention lies in the application of electrical contacts such as electrical conductors on a component by a method which maintains the thermal load on the component low, avoids the use of masks (for example, resist masks), and is efficiently carried out.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer oder mehrerer elektrischer Kontakte auf einem Bauteil, folgende Schritte umfassend: The object is achieved by a process for producing one or more electrical contacts on a component, comprising the steps of:
    • – Bereitstellung eines Bauteils, das eine Vorder- und eine Rückseite aufweist, wobei auf der Vorderseite und/oder der Rückseite eine Außenschicht aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid (TCO) oder einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter vorliegt, - providing a component having a front and a back, wherein on the front and / or back of an outer layer of a transparent electrically conductive oxide (TCO) or a self-passivating metal or semiconductor is present,
    • – Aufbringen einer strukturierten, elektrisch leitfähigen Keimschicht auf definierten Bereichen der Außenschicht, wobei das Aufbringen der Keimschicht nicht galvanisch erfolgt, - applying a patterned, electrically conductive seed layer on defined areas of the outer layer, wherein depositing the seed layer is not electrically,
    • – galvanische Abscheidung zumindest eines Metalls auf der Keimschicht. - galvanic deposition of at least one metal on the seed layer.
  • Wie nachfolgend noch eingehender beschrieben wird, verwendet das erfindungsgemäße Verfahren ein Bauteil mit einer spezifischen Außenschicht (TCO-Schicht oder Schicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter), auf der eine galvanische Abscheidung üblicher Metalle wie zB Kupfer nicht möglich oder zumindest stark gehemmt ist. As will be described below in more detail, the method of the invention uses a component having a specific outer layer (TCO layer or layer of selbstpassivierendem metal or semiconductor) on the electrodeposition of conventional metals such as copper is not possible or at least greatly inhibited. Bringt man jedoch über eine nicht-galvanische Abscheidung (zB über ein Druckverfahren) in definierten Bereichen auf der Außenschicht eine strukturierte Keimschicht mit guter elektrischer Leitfähigkeit auf, so lässt sich diese strukturierte Keimschicht (nicht jedoch die noch freiliegende Außenschicht) sehr gut galvanisch beschichten und außerdem ist der elektrische Kontaktwiderstand zwischen der TCO-Schicht bzw. der Schicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter und der darauf aufgebrachten Keimschicht noch ausreichend gering, um über die galvanisch abgeschiedene Metallschicht in effektiver Weise Strom vom Bauteil (zB einer Solarzelle) abzuführen. However, it brings about a non-electrolytic deposition (eg via a printing process) in defined areas on the outer layer a patterned seed layer with good electrical conductivity, so these structured seed layer can be (but not yet exposed outer layer) galvanically coat very well and also the electrical contact resistance between the TCO layer and the layer of selbstpassivierendem metal or semiconductor and the applied thereto seed layer is still low enough to dissipate over the electrodeposited metal layer in an effective manner electricity from the component (for example, a solar cell).
  • Beschichtungen aus einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter bilden bereits bei Raumtemperatur an ihrer Oberfläche einen dünnen Oxidfilm. Coatings of a self-passivating metal or semiconductor already form a thin oxide film at room temperature on their surface. Durch die Anwesenheit dieses Oxidfilms ist die galvanische Abscheidung eines Metalls auf dem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter nicht möglich oder zumindest gehemmt. By the presence of this oxide film, the electrodeposition of a metal on the self-passivating metal or semiconductor is at least inhibited or possible. Auch auf transparenten, leitfähigen Oxiden (TCOs) wie zB Indiumzinnoxid (ITO) kann die galvanische Abscheidung gängiger Metalle wie Kupfer gehemmt sein, insbesondere bei geringer angelegter Spannung. Also on transparent conductive oxides (TCOs), such as indium tin oxide (ITO), the electrodeposition of common metals such as copper to be inhibited, in particular at a low applied voltage.
  • Beschichtungen aus TCOs oder selbstpassivierenden Metallen oder Halbleitern stellen also Oberflächen dar, auf denen eine galvanische Metallabscheidung gehemmt sein kann. Coatings of TCOs or self-passivating metals or semiconductors thus constitute surfaces on which an electro-deposition may be inhibited. Allerdings hat sich herausgestellt, dass diese schlecht galvanisch zu beschichtenden Oberflächen durchaus einen relativ geringen elektrischen Kontaktwiderstand zu darauf aufgebrachten elektrisch leitfähigen Schichten aufweisen, welche sich ihrerseits gut galvanisch beschichten lassen. However, it has been found that these surfaces to be coated poorly electrically well have a relatively low electrical contact resistance to coated thereon electrically conductive layers, which can be in turn electrically good coat. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird dies genutzt, um Oberflächen selektiv galvanisch zu beschichten, indem auf die schlecht galvanisch zu beschichtende Oberfläche eines selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters oder eines TCO lokal in definierten Bereichen (beispielsweise mittels eines Druckverfahrens) eine gut galvanisch zu beschichtende Oberfläche aufgebracht wird. In the present invention this is used to coat surfaces selectively electrically by locally defined areas is applied a good galvanic surface to be coated (for example by means of a printing process) on the poorly galvanically coated surface of a self-passivating metal or semiconductor or a TCO , Diese fungiert als Keim- oder Saatschicht für den nachfolgenden Galvanisierungsschritt. This acts as a seed or seed layer for subsequent electroplating. Eine Maske für das Aufbringen der strukturierten, elektrisch leitfähigen Keimschicht ist nicht erforderlich. A mask for the deposition of the structured, electrically conductive seed layer is not required. Auch kann deren Aufbringen bei relativ geringen Temperaturen erfolgen, so dass die thermische Belastung des Bauteils (beispielsweise einer amorphen Siliziumschicht in einer Silizium-Heterozelle oder des Trägermaterials einer Leiterplatte) minimiert wird. Also the application thereof can be carried out at relatively low temperatures, so that the thermal load on the component (for example, an amorphous silicon layer in a silicon heterostructure cell or the support material of a circuit board) is minimized.
  • In dem nachfolgenden Galvanisierungsschritt erfolgt die Metallabscheidung ausschließlich oder zumindest überwiegend auf der strukturierten Keimschicht. In the subsequent plating step, the metal deposition takes place exclusively or at least predominantly on the patterned seed layer. Das Aufbringen einer Maske auf dem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter oder dem TCO ist nicht erforderlich, da eine galvanische Abscheidung auf diesen Materialien nicht erfolgt oder zumindest gehemmt ist. Applying a mask on the self-passivating metal or semiconductor or the TCO is not required since electrodeposition is not made on these materials, or at least is inhibited. Somit wird nach dem Galvanisierungsschritt eine Struktur, zB in Form einer oder mehrerer Leiterbahnen, erhalten, die eine effektive elektrische Kontaktierung des elektrischen Bauteils oder die Ausbildung einer effektiven Schaltungsstruktur einer Leiterplatte ermöglicht. Thus, a structure, for example in form of one or more conductor tracks, obtained by the electroforming step, which allows effective electrical contact of the electrical component or the formation of an effective circuit structure of a circuit board.
  • Die elektrischen Kontakte liegen beispielsweise in Form einer oder mehrerer Leiterbahnen vor. The electrical contacts are in the form of, for example, one or more interconnects. Die elektrischen Kontakte dienen beispielsweise dazu, Strom vom Bauteil abzuführen bzw. Spannung vom Bauteil abzugreifen oder eine elektrische Verbindung zwischen elektrischen Bauelementen, die auf dem Bauteil vorliegen, herzustellen. The electrical contacts are used, for example, to dissipate power from the component or tapped from the voltage component or an electrical connection between electrical components, which are present on the component to manufacture.
  • Wie oben bereits ausgeführt, beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren zunächst die Bereitstellung eines Bauteils, das eine Vorder- und eine Rückseite aufweist, wobei auf der Vorderseite und/oder der Rückseite eine Außenschicht aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid (TCO) oder einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter vorliegt. As stated above, the inventive method involves first providing a component having a front and a back, wherein an outer layer of a transparent electrically conductive oxide on the front and / or rear side (TCO) or a self-passivating metal or semiconductor is present.
  • Das Bauteil ist beispielsweise ein elektrisches Bauelement (zB ein optoelektronisches Bauelement oder ein Halbleiterbauelement) oder eine Vorstufe davon. The component is for example an electrical component (such as an optoelectronic device or a semiconductor device) or a precursor thereof.
  • Bei dem Bauteil, auf dem die elektrischen Kontakte anzubringen sind, kann es sich auch um die Vorstufe einer Leiterplatte handeln. The component on which the electrical contacts are to be attached, it can also be the precursor of a circuit board itself. Die Vorstufe der Leiterplatte enthält bevorzugt einen Kunststoff (insbesondere einen elektrisch nicht-leitenden Kunststoff), der optional noch durch Fasern verstärkt sein kann, und auf diesem Kunststoff liegt dann bevorzugt die Außenschicht aus dem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid (TCO) oder dem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter vor. The precursor of the circuit board preferably contains a plastic (in particular an electrically non-conductive plastic), which may even be reinforced by fibers optional, and is situated on this plastic then preferably the outer layer of the transparent, electrically conductive oxide (TCO) or the self-passivating metal or semiconductor ago. Die Vorstufe der Leiterplatte kann beispielsweise eine flexible Folie oder alternativ eine starre bzw. steife Platte sein. The precursor of the circuit board may be, for example, a flexible film or, alternatively, a rigid or rigid plate.
  • Ein bevorzugtes elektrisches Bauelement ist beispielsweise eine Solarzelle, eine Diode (zB eine Leuchtdiode) oder ein Bildschirm, insbesondere ein Flachbildschirm („Flat Panel Display“), zB ein Flüssigkristallbildschirm „LCD“. A preferred electrical component is for example a solar cell, a diode (for example, a light emitting diode) or a screen, in particular a flat panel display ( "Flat Panel Display"), such as a liquid crystal display "LCD".
  • Im Fall einer Solarzelle handelt es sich bei der Vorderseite um die beleuchtete, dh die der Strahlungsquelle zugewandte Seite des Bauteils. In the case of a solar cell is at the front of the lit, that is, the side facing the radiation source side of the component. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die elektrischen Kontakte beispielsweise auf der Vorderseite oder auf der Rückseite (zB im Fall einer ausschließlich Rückseiten-kontaktierten Solarzelle) oder auch auf beiden Seiten des Bauteils aufgebracht werden. With the inventive method, the electrical contacts can be applied for example on the front or the back (for example, in the case of exclusively rear side contacted solar cell) or on both sides of the component.
  • Das elektrische Bauelement, auf dem der elektrische Kontakt aufgebracht wird, muss noch nicht in seiner finalen Form vorliegen, enthält jedoch üblicherweise bereits diejenigen Komponenten, die für seine Funktion (wie zB Realisierung des photovoltaischen Effekts) wesentlich sind. The electrical component on which the electrical contact is applied, it must not be in its final form, but usually contains already those components required for its function (such as realization of the photovoltaic effect) are essential. Alternativ kann das Bauteil, auf dem der elektrische Kontakt aufgebracht wird, eine Vorstufe eines elektrischen Bauteils sein und die weiteren Komponenten, die für die Realisierung seiner Funktionsweise erforderlich sind, werden erst nach dem Aufbringen des elektrischen Kontakts hinzugefügt. Alternatively, the component on which the electrical contact is applied, be a precursor of an electrical component and the other components which are necessary for the realization of its operation will be added only after the application of the electrical contact.
  • Unter einer Solarzelle wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Halbleiterbauelement verstanden, das unter Einwirkung von Strahlungsenergie, in der Regel Sonnenlicht, einen photovoltaischen Effekt zeigt. Under a solar cell, a semiconductor device is meant in the context of the present invention, showing the action of radiant energy, typically sunlight, a photovoltaic effect.
  • Bevorzugt ist die Solarzelle eine Silizium-Solarzelle. Preferably, the solar cell is a silicon solar cell.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Bauteil eine Heterojunction-Solarzelle, insbesondere eine Silizium-Heterojunction-Solarzelle (SHJ-Solarzelle) oder eine Vorstufe davon. In a preferred embodiment, the component is a heterojunction solar cell, in particular a silicon heterojunction solar cell (SHJ solar cell) or a precursor thereof.
  • Bei der Solarzelle kann es sich auch um eine ausschließlich über ihre Rückseite kontaktierte Solarzelle handeln. In the solar cell, it may also be a contacted exclusively by its rear solar cell. Bei diesen Solarzellen liegen die elektrischen Kontakte beispielsweise in Form einer Interdigitalstruktur vor. In these solar cells, the electrical contacts are for example in the form of an interdigital structure.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderem Interesse für kristalline Siliziumsolarzellentypen, welche zumindest auf einer der beiden Oberflächen eines kristallinen Siliziumsubstrats, welches als Basismaterial der Solarzelle dient, eine leitfähige Schicht aufweisen, deren Leitfähigkeit durch metallisch aufgebrachte Leiterbahnen weiter verbessert werden muss. The inventive method is of particular interest for crystalline silicon solar cell types, which at least on one of the two surfaces of a crystalline silicon substrate, which serves as the base material of the solar cell having a conductive layer whose conductivity has to be further improved by metallic conductor tracks applied. Hierzu gehören beispielsweise Solarzellentypen, welche auf zumindest einer Seite des als Basismaterial fungierenden kristallinen Siliziums eine optisch transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen, welche die Rekombination von Elektron-Loch-Paaren an der entsprechend beschichteten Oberfläche der kristallinen Siliziumscheibe unterdrückt. These include, for example, types of solar cells, which comprise an optically transparent, electrically conductive coating on at least one side of which functions as a base material-crystalline silicon, which suppresses the recombination of electron-hole pairs at the correspondingly coated surface of the crystalline silicon wafer.
  • Hierzu gehören insbesondere Silizium-Heterojunction-Solarzellen (SHJ), bei welchen die passivierenden Schichten aus amorphem Silizium bestehen. These include in particular silicon heterojunction solar cells (SHJ) at which the passivating layers consist of amorphous silicon. Alternativ kann die Oberfläche auch aus einer durchtunnelbaren (und damit senktrecht zur Schicht ebenfalls leitfähigen) Siliziumdioxid-Schicht bestehen, auf welche nachfolgend eine leitfähige Polysiliziumschicht, eine Siliziumcarbidschicht oder ein leitfähiges Metalloxid wie zB Molybdänoxid, Wolframoxid, Nickeloxid oder Titanoxid aufgebracht wird. Alternatively, the surface may be composed of a silicon dioxide layer also durchtunnelbaren (also conductive and lowers right to the layer), on which subsequently a conductive polysilicon layer, a silicon carbide layer or a conductive metal oxide such as molybdenum oxide, tungsten oxide, nickel oxide or titanium oxide is applied. Da die Leitfähigkeit aller genannten Sichten parallel zur Oberfläche sehr gering ist, wird vorzugsweise auf das rekombinationsunterdrückende Schichtsystem zusätzlich eine hochleitfähige TCO-Schicht (zB eine ITO-Schicht) aufgebracht. Since the conductivity of all the reviews mentioned is parallel to the surface is very low, preferably (an ITO layer, for example) is applied to the layer rekombinationsunterdrückende system additionally a highly conductive TCO layer. Da jedoch selbst bei Aufbringung einer TCO-Schicht die Leitfähigkeit parallel zur Oberfläche zu gering ist, um den Strom effizient abführen zu können, müssen zusätzlich metallische Leiterbahnen auf die Oberfläche aufgebacht werden. However, even with application of a TCO layer, the conductivity is too low parallel to the surface to dissipate electricity efficiently, metallic conductor tracks must be aufgebacht to the surface in addition.
  • Für Solarzellen als Bauteil, insbesondere für die oben genannten Solarzellentypen wie zB eine SHJ-Solarzelle, eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren hervorragend, da es ohne Hochtemperaturschritt zum Sintern der aufgebrachten Metallschichten auskommt und auf organische Masken verzichtet werden kann. For solar cells as a component, in particular for the above mentioned types of solar cells such as a SHJ solar cell, the method according to the invention is excellent because it does not require high-temperature step for sintering the deposited metal layers and can be dispensed with organic masks. SHJ-Solarzellen sind kommerziell erhältlich oder können über Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt werden. SHJ solar cells are commercially available or can procedures which are known in the art, are prepared.
  • Wie oben bereits erwähnt, enthalten bestimmte elektrische Bauelementen wie zB SHJ-Solarzellen, Leuchtdioden oder LCDs (Flüssigkristallbildschirme) häufig eine oder mehrere Schichten aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid (TCO) als Elektrode. As mentioned above, certain electrical components such as SHJ solar cells, light emitting diodes or LCDs contain (liquid crystal displays) are often one or more layers of a transparent electrically conductive oxide (TCO) as electrode. In diesen Fällen ist die TCO-Schicht also bereits integraler Bestandteil des elektrischen Bauelements. In these cases, the TCO layer is thus already an integral part of the electrical component. Die Substanzklasse der TCOs und die Verwendung von TCO-Schichten für Halbleiterbauelemente sind dem Fachmann bekannt, siehe zB The substance class of the TCOs and the use of TCO layers for semiconductor devices are known in the art, see for example und and . , Häufig liegt in diesen elektrischen Bauelementen die TCO-Schicht bereits als äußerste Schicht („Außenschicht“) des Bauelements vor. Frequently, the TCO layer is present already as the outermost layer ( "outer layer") of the component in these electrical components. In diesen Fällen ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, die elektrisch leitfähige Keimschicht (zB in Form einer oder mehrerer Leiterbahnen) unmittelbar auf dieser TCO-Außenschicht des elektrischen Bauelements aufzubringen. In these cases it is possible within the framework of the inventive method, (eg in the form of one or more conductive traces) applying the electrically conductive seed layer directly on the TCO layer outside of the electrical component.
  • Beispielhafte TCOs für die TCO-Außenschicht sind Indiumzinnoxid („ITO“), Aluminium-dotiertes Zinkoxid (englisch „aluminium-doped zinc oxide“ AZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid („FTO“), Bor-dotiertes Zinkoxid oder Wasserstoff-dotiertes Indiumoxid. Exemplary TCOs for the TCO outer layer are indium tin oxide ( "ITO"), aluminum-doped zinc oxide (English "aluminum-doped zinc oxide" AZO), fluorine-doped tin oxide ( "FTO"), boron-doped zinc oxide, or hydrogen-doped indium oxide , TCO-Beschichtungen können beispielsweise durch physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung erhalten werden. TCO coatings can be obtained for example by physical or chemical vapor deposition.
  • Die TCO-Schicht weist bei 25°C üblicherweise einen Flächenwiderstand, bestimmt über die Vier-Punkt-Methode, im Bereich von 10 Ω bis 1000 Ω, bevorzugter 50 Ω bis 300 Ω auf. The TCO layer usually has a sheet resistance at 25 ° C, determined by the four-point method in the range of 10 Ω to 1000 Ω, more preferably 50 Ω to 300 Ω on. Bevorzugt weist die TCO-Schicht über ihre ganze Fläche hinweg diesen Flächenwiderstand auf. Preferably, the TCO layer over their entire surface of time on this surface resistance. Obwohl TCO-Schichten einen relativ geringen Flächenwiderstand aufweisen, ist die galvanische Abscheidung gängiger Metalle wie Kupfer auf solchen TCO-Schichten wie zB einer ITO-Schicht gegenüber der Abscheidung auf edleren Metalloberflächen gehemmt, insbesondere bei geringer angelegter Spannung. While TCO films have a relatively low surface resistance, the electrodeposition of common metals such as copper is inhibited in such a TCO layers such as an ITO layer over the deposition on noble metal surfaces, particularly at a low applied voltage.
  • Alternativ zu einer Außenschicht aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid (dh einer TCO-Schicht) kann das Bauteil eine Außenschicht aus einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter aufweisen. As an alternative to an outer layer of a transparent electrically conductive oxide (ie, a TCO layer) may have an outer layer of self-passivating metal or semiconductor, the component.
  • Wie dem Fachmann bekannt ist, handelt es sich bei selbstpassivierenden Metallen oder Halbleitern um solche Metalle oder Halbleiter, die an Luft bei Raumtemperatur (25°C) spontan eine passivierende, sehr dünne Oxidschicht ausbilden können. As the skilled person knows it is in self-passivating metals or semiconductors are metals or semiconductors (25 ° C) may form a passivating very thin oxide layer in air at room temperature spontaneously. Geeignete selbstpassivierende Metalle sind insbesondere Aluminium, Titan, Nickel, Chrom oder Zink oder eine Legierung eines dieser Metalle. Suitable self-passivating metals are, in particular aluminum, titanium, nickel, chromium or zinc or an alloy of these metals. Ein bevorzugter selbstpassivierender Halbleiter ist Silizium. A preferred self-passivating semiconductor is silicon.
  • Das Aufbringen einer Beschichtung aus einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter auf dem Bauteil kann über bekannte Verfahren erfolgen. Applying a coating of a self-passivating metal or semiconductor on the component can be effected via known methods. Die Außenschicht aus dem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter kann beispielsweise über eine physikalische Gasphasenabscheidung (zB Sputtern, auch als Kathodenzerstäubung bezeichnet), eine chemische Gasphasenabscheidung (zB Plasma-unterstützte Gasphasenabscheidung PECVD) oder auch durch Anbringen einer Folie des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters erhalten werden. The outer layer of self-passivating metal or semiconductor, for example, a physical vapor deposition (eg, sputtering, also known as sputtering), chemical vapor deposition (for example, plasma-enhanced chemical vapor deposition PECVD) or by applying a film of self-passivating metal or semiconductor can be obtained. Diese Beschichtungsverfahren führen nur zu einer geringen thermischen Belastung des Bauteils. These coating methods result in only a low thermal load on the component.
  • Handelt es sich bei dem Bauteil um die Vorstufe einer Leiterplatte, so kann beispielsweise ein Prepreg vorgelegt werden, auf den eine Folie des selbstpassivierenden Metalls, vorzugsweise eine Aluminiumfolie, aufgebracht (zB aufgeklebt) wird. If it is the component is the precursor of a circuit board, such as a prepreg can be presented, on which a film of the self-passivating metal, preferably an aluminum foil, coated (eg glued) is.
  • Die Vorderseite und/oder Rückseite des Bauteils ist bevorzugt zu mindestens 50% ihrer Fläche, bevorzugter zu mindestens 80% ihrer Fläche oder sogar vollflächig mit der aus dem TCO oder dem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter gebildeten Außenschicht belegt. The front and / or rear side of the component is preferred, more preferably is at least 50% of its surface to at least 80% of its area or even the entire surface of the TCO of the formed or the self-passivating metal or semiconductor outer layer.
  • Bevorzugt weist die Außenschicht des Bauteils eine Dicke von ≤ 25 µm, bevorzugter ≤ 15 µm, noch bevorzugter ≤ 1,0 µm oder sogar weniger als 500 nm auf. Preferably, the outer layer of the component has a thickness of ≤ 25 microns, more preferably ≤ 15 microns, even more preferably ≤ 1.0 microns, or even less than 500 nm. Sofern das Bauteil ein elektrisches Bauelement, insbesondere ein Halbleiterbauelement wie zB eine Solarzelle oder eine Diode ist, kann es sogar bevorzugt sein, dass die Dicke der Außenschicht nicht mehr als 200 nm, bevorzugter nicht mehr als 100 nm, zB 5–100 nm oder 5–50 nm, beträgt. Provided that the component is an electrical component, in particular a semiconductor device such as a solar cell or a diode, it may even be preferred that the thickness of the outer layer is not more than 200 nm, more preferably not more than 100 nm, eg 5-100 nm, or 5 -50 nm. Bevorzugt weist die Außenschicht über mindestens 90% ihrer Fläche, bevorzugter über 95% ihrer Fläche hinweg die oben angegebene Schichtdicke auf. Preferably, the outer layer over at least 90% of its area, preferably over 95% of its area away the above mentioned layer thickness. Die Schichtdicke kann über gängige Verfahren bestimmt werden, zB durch mikroskopische Messung im Querschnitt bzw. Querschliff. The layer thickness can be determined by common methods, for example by microscopic measurement in the cross-section or cross-cut.
  • Eine Schicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter bildet auf seiner Oberfläche an Luft automatisch eine dünne Oxidschicht aus. A layer of metal or semiconductor selbstpassivierendem automatically forms on its surface in air from a thin oxide layer. Diese passivierende Oxidschicht verhindert eine galvanische Metallabscheidung oder hemmt diese zumindest. This passivating oxide layer prevents electrodeposition or inhibits it at least. Gegebenenfalls kann diese spontane Oxidbildung durch geeignete Maßnahmen (zB in Kontakt bringen mit einem oxidierenden Medium wie zB Ozon) noch unterstützt werden, um eine gleichmäßigere Ausbildung der dünnen Oxidschicht zu bewirken. Optionally, this spontaneous formation of oxide can be supported by suitable measures (for example, bringing into contact with an oxidizing medium such as ozone) to effect a more uniform formation of the thin oxide layer. Auch ist es möglich, durch geeignete Behandlung die passivierende Oberflächenschicht chemisch zu modifizieren (beispielsweise Bildung einer passivierenden Nitrid- oder Oxynitrid-Oberflächenschicht). It is also possible to modify by means of suitable treatment, the passivating surface layer chemically (for example, formation of a passivating nitride or oxynitride surface layer). Im Hinblick auf eine möglichst einfache und effiziente Verfahrensgestaltung ist es jedoch bevorzugt, dass die Schicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter, abgesehen von der durch die Eigenpassivierung bedingten Oxidbildung an Luft, optional unterstützt durch Behandlung mit Ozon oder UV-Beleuchtung bei Temperaturen von unter 200°C, keiner sonstigen chemischen Modifizierung vor dem Aufbringen der Keimschicht unterzogen wird. With regard to a simple and efficient process design, however, it is preferred that the layer of selbstpassivierendem metal or semiconductor, apart from the problems arising from Eigenpassivierung oxide formation in air, optionally supported by treatment with ozone or ultraviolet light at temperatures below 200 ° C, no other chemical modification prior to applying the seed layer is subjected.
  • Bevorzugt sollte der Kontaktwiderstand (bei 25°C) zwischen der TCO-Schicht oder der Schicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter und der darauf aufgebrachten Keimschicht kleiner 50 mΩcm 2 , bevorzugter kleiner 10 mΩcm 2 , noch bevorzugter kleiner 5 mΩcm 2 oder kleiner 1 mΩcm 2 sein. Preferably, the contact resistance should (at 25 ° C) between the TCO layer or the layer of selbstpassivierendem metal or semiconductor and the applied thereto seed layer less than 50 mΩcm 2, more preferably less than 10 mΩcm 2, more preferably less than 5 mΩcm 2 or less than 1 mΩcm 2 his. Der Kontaktwiderstand lässt sich über die Transfer-Line-Methode (auch als Transferlängen-Methode oder Transferlängen-Messung bezeichnet) bestimmen. The contact resistance can be (also called transfer length method or transfer length measurement) decide on the transfer-line method. In diesem Verfahren erfolgt die Messung des Kontaktwiderstands unter Verwendung eines geeigneten Testmusters. In this method, the measurement of contact resistance is performed using a suitable test pattern.
  • Wie oben bereits ausgeführt, erfolgt in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens das Aufbringen einer strukturierten, elektrisch leitfähigen Keimschicht auf definierten Bereichen der Außenschicht, wobei das Aufbringen der Keimschicht nicht galvanisch erfolgt. As already stated above, in a further step of the method the application of a structured, electrically conductive seed layer on defined areas of the outer layer, wherein depositing the seed layer not electrically carried out.
  • Diese elektrisch leitfähige Keimschicht wird über ein nicht-galvanisches Verfahren aufgebracht, dient dann aber in einem anschließenden galvanischen Abscheidungsschritt als Substrat für eine Metallbeschichtung. These electrically conductive seed layer is applied over a non-galvanic method, but is then used in a subsequent galvanic deposition step as a substrate for a metal coating. Wie dem Fachmann bekannt ist, wird in der Galvanik mit dem Begriff Keimschicht (alternativ Saatschicht, englisch: seed layer) eine dünne Schicht bezeichnet, die als Kristallisationskeim und Haftungsgrundlage für die galvanische Abscheidung eines Metalls fungiert. As the skilled person is aware, in the electroplating using the term seed layer (seed layer alternatively, English: seed layer) refers to a thin layer which functions as a crystallisation seed and adhesion base for the galvanic deposition of a metal.
  • Bevorzugt erfolgt das Aufbringen der strukturierten, elektrisch leitfähigen Keimschicht in Form einer oder mehrerer Leiterbahnen, dh die elektrisch leitfähige Keimschicht ist in ihrer Anordnung auf der Außenschicht bereits so strukturiert, dass sie der Anordnung der auszubildenden elektrischen Kontakte entspricht. the application of the structured electrically conductive seed layer in the form of one or more conductor tracks is preferably carried out, that is, the electrically conductive seed layer is in their arrangement on the outer layer already structured so that it corresponds to the arrangement of the electrical contacts to be formed.
  • Wie dem Fachmann allgemein bekannt ist, handelt es sich bei einer galvanischen Abscheidung um ein Verfahren, bei dem das zu beschichtende Substrat mit einem Galvanikbad, das üblicherweise ein Salz des abzuscheidenden Metalls enthält, kontaktiert wird und durch Anwendung einer äußeren Stromquelle das Metall auf dem Substrat abgeschieden wird. As the skilled artisan is well known, it is at a galvanic deposition to a method in which the substrate to be coated is contacted with an electroplating bath, which usually contains a salt of the metal to be deposited, and by applying an external power source, the metal on the substrate is deposited. Da die galvanische Abscheidung auf einer TCO-Schicht oder einer Schicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter zumindest gehemmt ist, erfolgt das Aufbringen der Keimschicht über eine nicht-galvanische Abscheidung. Since the electro-deposition is inhibited on a TCO layer, or a layer of metal or semiconductor selbstpassivierendem at least, the deposition of the seed layer via a non-galvanic deposition takes place.
  • Ein Aufbringen der Keimschicht auf definierten Bereichen der Außenschicht erfolgt beispielsweise über ein Druckverfahren, insbesondere Siebdruck, Inkjet-Druck, flexographischen Druck oder Aerosoldruck, ein Lasertransfer-Verfahren (auch als „Laser Induced Forward Transfer“ (LIFT) bezeichnet) oder eine stromlose elektrochemische Abscheidung (zB Zink-Abscheidung durch Zinkat-Verfahren und/oder Abscheidung von Chemisch-Nickel). Depositing the seed layer on defined areas of the outer layer for example, via a printing process, in particular screen printing, inkjet printing, flexographic printing or spray printing, a laser transfer method ((also called "Laser Induced Forward Transfer" LIFT) hereinafter) or an electroless plating deposition (eg zinc-deposition by zincate method and / or the deposition of chemical nickel). Diese Beschichtungsverfahren sind dem Fachmann bekannt. These coating methods are known in the art.
  • Komponenten für eine Keimschicht, die eine ausreichend hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen und eine galvanische Metallabscheidung auf der Keimschicht ermöglichen, sind dem Fachmann bekannt. Components for a seed layer having a sufficiently high electrical conductivity and allow a galvanic metal deposition on the seed layer, are known in the art. Als elektrisch leitfähige Komponente enthält die Keimschicht beispielsweise ein oder mehrere Metalle (zB Kupfer oder eine Kupferlegierung, Nickel oder eine Nickellegierung, Indium oder eine Indiumlegierung, Zinn oder eine Zinnlegierung oder ein Edelmetall wie Silber oder eine Silberlegierung), ein oder mehrere elektrisch leitfähige Polymere (zB Poly-3,4-ethylendioxythiophen (PEDOT) oder ein Gemisch aus PEDOT und Polystyrolsulfonat (PEDOT:PSS)), ein oder mehrere elektrisch leitfähige Kohlenstoffmaterialien (zB Graphen, Graphenoxid, Kohlenstoffnanoröhren, Graphit, Ruß), oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Komponenten. As the electrically conductive component, the seed layer comprises, for example one or more metals (eg, copper or a copper alloy, nickel or a nickel alloy, indium or an indium alloy, tin or tin alloy, or a noble metal such as silver or a silver alloy), one or more electrically conductive polymers ( for example, poly-3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT) or a mixture of PEDOT and polystyrene sulphonate (PEDOT: PSS)), one or more electrically conductive carbon materials (for example, graphs, graphene, carbon nanotubes, graphite, carbon black), or a mixture of at least two these components.
  • Die elektrisch leitfähige Komponente der Keimschicht kann beispielsweise in Form von Partikeln (zB Metallpartikel oder Kohlenstoffpartikel) vorliegen. The electrically conductive component of the seed layer may for example be in the form of particles (such as metal particles or carbon particles). Diese elektrisch leitfähigen Partikel können in ein organisches oder anorganisches Trägermaterial eingebettet sein, beispielsweise ein organisches Polymer. These electrically conductive particles can be embedded in an organic or inorganic carrier material, such as an organic polymer. Bei dem organischen Polymer kann es sich um einen Thermoplasten oder alternativ auch um ein vernetztbares bzw. nach erfolgter Aushärtung um ein vernetztes Polymer handeln. The organic polymer may be a thermoplastic or alternatively to a crosslinkable or after curing to a crosslinked polymer. Beispielsweise liegen die elektrisch leitfähigen Partikel der Keimschicht in einem Kunstharz vor, das nach dem Aufbringen der Keimschicht über das Druckverfahren aushärtet (zB durch thermische Behandlung und/oder UV-Behandlung). For example, the electrically conductive particles of the seed layer are present in a synthetic resin which cures via the printing process after the application of the seed layer (for example, by thermal treatment and / or UV treatment). Geeignete organische oder anorganische Trägermaterialien für elektrisch leitfähige Partikel, die in einem Druckverfahren eingesetzt werden können, sind dem Fachmann bekannt. Suitable organic or inorganic carrier materials for electroconductive particles, which can be used in a printing process, the skilled person is familiar.
  • Die Keimschicht kann auch durch ein Lasertransferverfahren („Laser Induced Forward Transfer“ LIFT) aufgebracht werden. The seed layer can be applied by a laser transfer method ( "Laser Induced Forward Transfer" LIFT). Das LIFT-Verfahren ist dem Fachmann prinzipiell bekannt. The LIFT method is known to those skilled in principle. Hierbei wird die Keimschicht, vorzugsweise aus Nickel, Silber oder Kupfer (besonders bevorzugt aus Nickel), zunächst auf ein ebenes transparentes Substrat aufgebracht, beispielsweise mittels physikalischer Gasphasenabscheidung PVD. Here, the seed layer, preferably made of nickel, silver or copper (more preferably, of nickel), first applied to a flat transparent substrate, for example by means of physical vapor deposition PVD. Das Substrat wird nun mit der Keimschicht zur Außenschicht des Bauteils weisend mit der Außenschicht flächig in Kontakt gebracht oder zumindest mit einem Abstand von weniger als 1 mm gegenüber der Außenschicht des Bauteils positioniert. The substrate is then contacted with the seed layer to the outer layer of the component facing the outer layer surface in contact with or at least positioned at a distance of less than 1 mm relative to the outer layer of the component. Nun wird mittels Laserbestrahlung die Keimschicht vom Substrat abgelöst und auf die Außenschicht des Bauteils Werkstück übertragen. Now, the seed layer is detached from the substrate and transferred to the outer layer of the component workpiece by means of laser irradiation.
  • Die Keimschicht kann auch durch eine stromlose Redox-Reaktion bzw. stromlose elektrochemische Abscheidung aufgebracht werden. The seed layer can also be applied by electroless redox reaction or electroless plating deposition. Wie dem Fachmann bekannt ist, versteht man unter einer stromlosen Abscheidung ein Beschichtungsverfahren, bei dem die Reduktion des abzuscheidenden Metalls (im Unterschied zu einer galvanischen Abscheidung) ohne Anwendung einer äußeren Stromquelle abläuft. As the skilled person is aware is meant by an electroless plating, a coating method in which the reduction of the metal to be deposited expires (as opposed to a galvanic deposition) without application of an external power source. Bevorzugt wird über die stromlose elektrochemische Abscheidung Nickel (auch als „Chemisch-Nickel“ bezeichnet) und/oder Zink (zB über das Zinkat-Verfahren) abgeschieden. Preferred is the electroless nickel electrodeposition (also known as "chemical nickel") and / or zinc (for example via the zincate process) is deposited. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei die Außenschicht (bevorzugt eine selbstpassivierende Aluminiumschicht) zunächst in definierten Bereichen mit einer Zinkatlösung unter Ausbildung einer Zinkschicht behandelt und auf diesen mit einer Zinkschicht versehenen Bereichen erfolgt anschließend die stromlose Abscheidung der Chemisch-Nickel-Schicht. In a preferred embodiment, the outer layer (preferably a self passivating layer of aluminum) initially in defined areas treated with a zincate solution to form a zinc layer and to this is provided with a zinc layer portions then the electroless deposition of the electroless nickel layer. Geeignete Elektrolytlösungen für die stromlose Abscheidung von Chemisch-Nickel sind dem Fachmann bekannt. Suitable electrolyte solutions for the electroless deposition of chemical nickel are known to the expert. Die zur Reduktion der Nickelionen benötigten Elektronen lassen sich direkt in der Elektrolytlösung durch eine chemische Reaktion erzeugen, beispielsweise durch das Reduktionsmittel Natriumhypophosphit. The electrons needed for the reduction of nickel ions can be produced directly in the electrolytic solution by a chemical reaction, for example, by the reducing agent sodium hypophosphite. Die Elektrolytlösung enthält außerdem ein Nickelsalz wie zB Nickelsulfat. The electrolyte solution also contains a nickel salt such as nickel sulfate. Die Nickelabscheidung ist autokatalytisch. The nickel deposition is autocatalytic. Da sich auch Phosphor einlagert, erhalt man eine Nickel-Phosphor-Legierung. Also, since phosphorus intercalates, one obtains a nickel-phosphorus alloy. Das Verzinken definierter Bereiche der Aluminiumschicht kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Zinkatlösung mit einem Stempel definierter Geometrie aufgetragen wird. Galvanizing defined areas of the aluminum layer can for example take place in that the zincate solution with a defined punch geometry is applied.
  • In den Bereichen, in denen die Keimschicht auf der Außenschicht aufgebracht wird, kann es sein, dass als Folge dieses Aufbringens (zB durch ein LIFT-Verfahren oder durch stromloses Aufbringen von Zink und/oder Chemisch-Nickel) die aus der Eigenpassivierung resultierende dünne Oxidschicht entfernt wurde. In the areas where the seed layer is applied to the outer layer, it may be that as a result of this application (for example, by a lift-methods or by electroless deposition of zinc and / or chemical nickel) resulting from the Eigenpassivierung thin oxide layer was removed.
  • Bevorzugt wird die strukturierte Keimschicht ohne Verwendung einer Maske erzeugt. the patterned seed layer is preferably formed without using a mask.
  • Bevorzugt weist die Keimschicht eine Dicke von ≤ 20 µm, bevorzugter ≤ 8 µm, noch bevorzugter ≤ 2 µm auf. Preferably the seed layer has a thickness of ≤ 20 microns, more preferably ≤ 8 microns, more preferably ≤ 2 microns. Bevorzugt weist die Keimschicht über mindestens 80% ihrer Fläche, bevorzugter über ihre gesamte Fläche hinweg die oben angegebene Schichtdicke auf. Preferably, the seed layer over at least 80% of its area, preferably over its entire area, the above mentioned layer thickness. Die Schichtdicke kann über gängige Verfahren bestimmt werden, zB durch mikroskopische Messung im Querschnitt bzw. Querschliff. The layer thickness can be determined by common methods, for example by microscopic measurement in the cross-section or cross-cut.
  • Wie oben ausgeführt, erfolgt in einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens die galvanische Abscheidung zumindest eines Metalls auf der Keimschicht. As noted above, the galvanic deposition takes place in a further step of the inventive method at least one metal on the seed layer.
  • Bei dem galvanisch abgeschiedenen Metall handelt es sich bevorzugt um Kupfer oder eine Kupferlegierung, Nickel oder eine Nickellegierung oder ein Edelmetall wie Silber oder eine Silberlegierung. In the electrodeposited metal is preferably copper or a copper alloy, nickel or a nickel alloy, or a noble metal such as silver or a silver alloy. Die galvanisch abgeschiedenen Schichten haben bevorzugt eine Schichtdicke von 1–100µm, bevorzugt 1–20µm, besonders bevorzugt, 2–15µm. The electrodeposited layers preferably have a layer thickness of 1-100μm, preferably 1-20μm, more preferably 2-15μm. Die Schichtdicke kann über gängige Verfahren bestimmt werden, zB durch mikroskopische Messung im Querschnitt bzw. Querschliff. The layer thickness can be determined by common methods, for example by microscopic measurement in the cross-section or cross-cut.
  • Für die galvanische Abscheidung wird die Keimschicht mit einem Galvanikbad, das ein Salz des abzuscheidenden Metalls enthält, in Kontakt gebracht. For the electroplating, the seed layer is contacted with an electroplating bath which contains a salt of the metal to be deposited, into contact. In das Galvanikbad wird üblicherweise noch eine Hilfselektrode eingetaucht, zB eine Kupferanode („Opferanode“) oder eine Titanelektrode. Into the electroplating bath, an auxiliary electrode is usually still immersed, for example, a copper anode ( "sacrificial anode") or a titanium electrode. Als Gegenelektrode fungiert die elektrisch leitfähige Keimschicht. As the counter electrode, the electrically conductive seed layer functions. Wird die Keimschicht mit einem geeigneten negativen (dh kathodischen) elektrischen Potential beaufschlagt, so werden die Metallionen reduziert und das Metall scheidet sich auf der Keimschicht ab. If the seed layer applied to a suitable negative (ie, cathodic) electrical potential, the metal ions are reduced and the metal is deposited on the seed layer.
  • Die galvanische Abscheidung kann mittels Gleichstrom oder mittels Pulsstrom erfolgen. The electrodeposition may be effected by means of direct current or pulse current. Wie nachfolgend noch eingehender beschrieben wird, kann durch die Verwendung eines Pulsstroms, der sein Vorzeichen wechselt, die selektive Abscheidung des Metalls auf der Keimschicht weiter verbessert werden. As will be described below in more detail, can be further improved by using a pulse current changes its sign, the selective deposition of the metal on the seed layer. Ein Pulsstrom, der sein Vorzeichen wechselt, weist alternierend negative (kathodische) und positive (anodische) Strompulse auf. A pulse current changes its sign, alternately has negative (cathodic) and positive (anodic) current pulses.
  • Wie oben bereits erläutert, ist die galvanische Abscheidung des Metalls auf der TCO-Schicht oder der Schicht des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters zumindest stark gehemmt. As already explained above, the electrodeposition of the metal on the TCO layer or the layer of self-passivating metal or semiconductor is at least greatly inhibited. Für den galvanischen Abscheidungsschritt ist es daher nicht erforderlich, diejenigen Bereiche der Außenschicht, die nicht von der strukturierten Keimschicht bedeckt sind, durch eine Maske zu schützen. Therefore, for the electroplating step, it is not necessary to protect those areas of the outer layer which are not covered by the patterned seed layer through a mask. Die nach dem Aufbringen der Keimschicht noch freiliegenden Bereiche der TCO-Schicht oder der Schicht des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters bleiben daher auch während der galvanischen Abscheidung unmaskiert und können mit dem Galvanikbad in Kontakt kommen. Therefore, after the application of the seed layer still exposed portions of the TCO layer or the layer of self-passivating metal or semiconductor remain unmasked during the electrodeposition and can come into contact with the electroplating bath.
  • Obwohl die galvanische Abscheidung auf der Außenschicht des Bauteil zumindest gehemmt ist, wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass beim Anlegen eines negativen elektrischen Potentials die Stromdichte an der Oberfläche dieser Außenschicht noch ausreichend hoch sein kann für die Abscheidung kleinerer Metallkristallite (zB aufgrund einer sehr geringen Dicke der passivierenden Oxidschicht oder aufgrund struktureller Defekte dieser passivierenden Oxidschicht). Although the electro-deposition is inhibited on the outer layer of the component at least, it was found in the context of the present invention, that when applying a negative electrical potential, the current density at the surface of this outer layer may still be sufficiently high (for the deposition of small metal crystallites, for example, due to a very small thickness of the passivating oxide layer or due to structural defects of this passivating oxide layer).
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die galvanische Abscheidung des Metalls mittels Pulsstrom. In a preferred embodiment, the electrodeposition of the metal by means of pulse current is carried out. Beim Pulsstromverfahren wird ein sich zeitlich verändernder Strom verwendet, dh die Keimschicht wird mit einem sich zeitlich ändernden Potential beaufschlagt. When pulse current method, a time-varying current is used, that is, the seed layer is subjected to a time-varying potential.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Pulsstrom verwendet, der sein Vorzeichen wechselt, dh der alternierend negative (kathodische) und positive (anodische) Strompulse aufweist. In a particularly preferred embodiment, a pulse current is used which changes its sign, that is, the alternating negative (cathodic) and positive (anodic) current pulses having. Solange die Keimschicht mit einem negativen Potential beaufschlagt ist (dh einem kathodischen Strompuls ausgesetzt ist), kommt es zur galvanischen Abscheidung des Metalls auf dieser Keimschicht. (Ie is subjected to a cathodic current pulse) as long as the seed layer is applied with a negative potential, it comes for the galvanic deposition of the metal on the seed layer. In geringem Umfang kann es in diesem Zeitintervall auch zu einer Metallabscheidung auf den freiliegenden (und daher mit dem Galvanikelektrolyten in Kontakt stehenden) Bereichen der TCO-Schicht bzw. der Schicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter kommen. To a small extent, there may also be a metal deposit on the exposed (and therefore in contact with the electroplating electrolyte) areas of the TCO layer and the layer of metal or semiconductor selbstpassivierendem in this time interval. Ändert das elektrische Potential sein Vorzeichen, so dass die Keimschicht nun mit einem positiven Potential beaufschlagt ist, kommt es zu einer Auflösung von bereits abgeschiedenem Metall. Changes the electric potential of its sign, so that the seed layer is now charged with a positive potential, there is a resolution of already deposited metal. Diese Auflösung geht jedoch vorrangig auf Kosten der geringen Menge an Metall, die auf der freiliegenden Außenschicht des Bauteils abgeschieden wurde, während die Auflösung des auf der Keimschicht abgeschiedenen Metalls nicht signifikant ins Gewicht fällt. However, this resolution is a priority at the expense of the small amount of metal deposited on the exposed outer layer of the component, while the dissolution of the deposited on the seed layer metal does not fall significantly significant.
  • 1 1 zeigt in einer Mikroskop-Aufnahme in Draufsicht die Oberfläche einer Außenschicht aus einem selbstpassivierenden Metall, auf der eine streifenförmige Keimschicht und auf dieser Keimschicht eine galvanisch abgeschiedene Metallbeschichtung vorliegen, wobei für die galvanische Abscheidung kein Pulsstrom verwendet wurde. shows a microscope photograph in plan view of the surface of an outer layer of self-passivating metal, on which are present a strip-shaped seed layer and on this seed layer, an electrodeposited metal coating, with no pulse current is used for electrodeposition. Die galvanische Metallabscheidung auf der Oberfläche des selbstpassivierenden Metalls ist zwar gehemmt, aber aufgrund der geringen Dicke oder aufgrund von Defekten in dem dünnen Oxidfilm kommt es dennoch in gewissem Umfang zur galvanischen Abscheidung von Metallkristalliten auf der Außenschicht. The galvanic metal deposition on the surface of the self-passivating metal is indeed inhibited, but due to the small thickness, or due to defects in the thin oxide film, it is still to some extent for the galvanic deposition of metal crystallites on the outer layer. 2 2 zeigt in einer Mikroskop-Aufnahme in Draufsicht die Oberfläche einer Außenschicht aus einem selbstpassivierenden Metall, auf der eine streifenförmige Keimschicht und auf dieser Keimschicht eine galvanisch abgeschiedene Metallbeschichtung vorliegen. shows a microscope photograph in plan view of the surface of an outer layer of self-passivating metal on which a strip-like seed layer and present on this seed layer, an electrodeposited metal coating. Die galvanische Abscheidung erfolgte unter Verwendung von Pulsstrom mit alternierend kathodischen und anodischen Strompulsen. The electrodeposition was performed using pulsed current with alternating cathodic and anodic current pulses. Wie As 2 2 zeigt, erfolgt die Metallabscheidung nahezu ausschließlich auf der streifenförmigen Keimschicht. shows the metal deposition takes place almost exclusively on the strip-like seed layer. Auf der freiliegenden Außenschicht sind so gut wie keine Metallabscheidungen zu erkennen. On the exposed outer layer like no metal deposits are clearly visible.
  • Bei geeigneter Wahl der Zeitintervalle sowie der positiven und negativen Spannungen bzw. Ströme, lösen sich die Keime in Bereichen ohne Saatschicht wieder vollständig auf, während in den Bereichen mit Saatschicht galvanisch abgeschiedenes Metall zurückbleibt, welches von einem Intervall mit negativer Spannung am Werkstück zum nächsten stetig zunimmt. With a suitable choice of the time intervals and the positive and negative voltages or currents, the germs dissolve in areas with no seed layer are fully recharged while remaining in the regions of seed layer electrodeposited metal which of an interval with a negative voltage to the workpiece to the next steadily increases. Überraschenderweise ist der hierfür geeignete Parameterraum sehr groß. Surprisingly, the appropriate parameters for this space is very large. Die Intervalle, in denen die Keimschicht mit einem negativen Potential beaufschlagt ist (dh die kathodischen Strompulse), können bis zu 10 s andauern, bevorzugt beträgt deren Zeitdauer jedoch weniger als 500 ms, besonders bevorzugt weniger als 100 ms, insbesondere bevorzugt weniger als 10 ms. The intervals in which the seed layer is applied with a negative potential (ie, the cathodic current pulses) can, to continue to 10 s, preferably, however, the duration of which is less than 500 ms, more preferably less than 100 ms, most preferably less than 10 ms , Die Intervalle positiven Potentials an der Keimschicht gegenüber dem Galvanikbad (dh die anodischen Strompulse) sind bevorzugt kürzer als die Intervalle negativen Potentials, besonders bevorzugt weniger als halb so lang, insbesondere bevorzugt weniger als ein Viertel so lang. The intervals positive potential to the seed layer over the electroplating bath (ie, the anodic current pulses) are preferably shorter than the intervals negative potential, particularly preferably less than half as long, more preferably less than one quarter as long. Bevorzugt wird während der Intervalle, in denen die Keimschicht mit negativem Potential beaufschlagt wird, eine maximale Stromdichteamplitude von 1–60 A/cm 2 , bezogen auf die Fläche der Keimschicht, vorgegeben. , A maximum current density amplitude of 1-60 A / cm 2, is preferred relative to the surface of the seed layer, predetermined during the intervals in which the seed layer is applied with a negative potential. Vorzugsweise ist die Maximalstromamplitude bei negativem Potential der Keimschicht gegenüber dem Galvanikbad höchstens so hoch wie bei positivem Potential zu wählen. Preferably, the maximum current amplitude is at most as high as positive potential to vote at a negative potential of the seed layer to the electroplating bath. Besonders bevorzugt wird die Stromamplitude bei negativem Potential der Keimschicht halb so hoch wie bei positivem Potential gewählt. the current amplitude is particularly preferably selected half as high as a positive potential with negative potential of the seed layer. Weiter bevorzugt wird die Stromamplitude bei positivem Potential so hoch gewählt, dass die maximale Spannungsamplitude den Strom begrenzt. The current amplitude is more preferably at a positive potential as high chosen so that the maximum voltage amplitude limits the current.
  • Für die maximalen Spannungsamplituden gilt bevorzugt: Anodische Spannungsamplitude (bevorzugt > 2V, bevorzugter > 5V, besonders bevorzugt > 9V) an der Keimschicht gegenüber dem Galvanikbad ist vorzugsweise höher als die kathodische Spannungsamplitude (bevorzugt < 3V, bevorzugter < 2V, noch bevorzugter < 1,7V). preferably applies to the maximum voltage amplitudes: Anodic voltage amplitude (preferably> 2 V, preferably> 5V, more preferably> 9V) on the seed layer relative to the electroplating bath is preferably higher than the cathodic voltage amplitude (preferably <3V, preferably <2V, more preferably <1, 7V).
  • Wird die galvanische Abscheidung des Metalls mittels Pulsstrom mit wechselndem Vorzeichen durchgeführt, kann es in dem Zeitintervall, in dem die Keimschicht mit einem positiven Potential beaufschlagt ist, nicht nur zu einer Auflösung von bereits abgeschiedenem Metall, sondern auch zu einer Oxidation des Materials der Außenschicht kommen, insbesondere wenn es sich bei der Außenschicht um eine Schicht eines selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters wie Aluminium oder Silizium handelt. Is the electrodeposition of the metal carried out by pulse current with alternating sign, it can in the time interval in which the seed layer is applied with a positive potential, not only arrive at a resolution of already deposited metal, but also to an oxidation of the material of the outer layer , particularly if it is in the outer layer is a layer of self-passivating metal or semiconductor such as aluminum or silicon. In den Bereichen, in denen die freiliegende Außenschicht das Galvanikbad kontaktiert, kann die selbstpassivierende Außenschicht zunehmend oxidiert werden. In the areas in which the exposed outer layer contacts the electroplating bath, the self-passivating outer layer may be increasingly oxidized. Die Oxidation schreitet in der selbstpassivierenden Schicht von der Oberfläche nach innen voran und schließlich können in dieser Schicht oxidische Bereiche erhalten werden, die sich über die gesamte Dicke bzw. Höhe der Außenschicht erstrecken. The oxidation proceeds in the self-passivating layer from the surface preceding inwards and finally oxide regions can be obtained in this layer extending over the entire thickness or height of the outer layer. Wird die Außenschicht dünn genug gewählt, beispielsweise 5–100 nm oder 5–50 nm, so entstehen optisch transparente oxidische Bereiche. If the outer layer is thin enough chosen, for example, 5-100 nm or 5-50 nm, so arise optically transparent oxide areas. Die optische Transparenz ist insbesondere von Vorteil für Solarzellen wie zB SHJ-Solarzellen. The optical transparency is particularly advantageous for solar cells such as SHJ solar cells.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher das Bauteil eine Solarzelle (insbesondere eine SHJ-Solarzelle), auf deren Vorderseite und/oder Rückseite eine Außenschicht aus einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter, bevorzugt Aluminium, Titan, Nickel, Chrom, Zink oder Silizium, vorliegt, deren Dicke 5–100 nm, bevorzugter 5–50 nm beträgt, und die galvanische Abscheidung erfolgt mittels Pulsstrom mit wechselndem Vorzeichen (dh mit alternierenden kathodischen und anodischen Strompulsen). Therefore, in a preferred embodiment, the component is a solar cell (specifically, a SHJ solar cell), on the front and / or back of an outer layer of self-passivating metal or semiconductor, preferably aluminum, titanium, nickel, chromium, zinc or silicon, is present, whose thickness of 5-100 nm, preferably 5-50 nm, and the electrodeposition is carried out by means of pulse current with changing sign (ie, with alternating cathodic and anodic current pulses). Bevorzugt werden Dauer und Amplitude der kathodischen und anodischen Strompulse so gewählt, dass die selbstpassivierende Außenschicht oxidische Bereiche ausbildet, die sich über die ganze Dicke bzw. Höhe der Außenschicht erstrecken. Duration and amplitude of the cathodic and anodic current pulses are preferred so that the self-passivating outer layer forming oxide regions which extend over the whole thickness or height of the outer layer selected. Das Aufbringen der Schicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter erfolgt beispielsweise über chemische oder physikalische Gasphasenabscheidung (zB CVD wie PECVD oder Sputtern). The application of the layer of metal or semiconductor selbstpassivierendem for example, via chemical or physical vapor deposition (for example CVD such as PECVD or sputtering). Handelt es sich bei der Solarzelle um eine SHJ-Solarzelle, liegt die Außenschicht aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter auf der TCO-Schicht auf zumindest einer der beiden Seiten der SHJ-Solarzelle vor. If it is in the solar cell to a solar cell SHJ, the outer layer of selbstpassivierendem metal or semiconductor is present on at least one of the two sides of the SHJ solar cell on the TCO layer.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Keimschicht und die freiliegenden, nicht von der Keimschicht bedeckten Bereiche der Außenschicht einer zumindest zweiphasigen Behandlung mit einem Pulsstrom unterzogen, wobei In a preferred embodiment, the seed layer and the exposed, not covered by the seed layer portions of the outer layer of an at least two-phase treatment is applied with a pulse current, wherein
    • – in der ersten Phase die aufsummierte Ladung, welche während der anodischen Pulse fließt, kleiner ist als die aufsummierte Ladung, welche während der kathodischen Pulse fließt, und - in the first phase of the accumulated charge which flows during the anodic pulses is smaller than the accumulated charge which flows during the cathodic pulses, and
    • – in der anschließenden zweiten Phase die aufsummierte Ladung, welche während der anodischen Pulse fließt, größer ist als die aufsummierte Ladung, welche während der kathodischen Pulse fließt, wobei zumindest die erste Phase dieser Pulsstrom-Behandlung während der galvanischen Abscheidung des Metalls stattfindet. - in the subsequent second phase, the accumulated charge flowing during the anodic pulses is greater than the accumulated charge which flows during the cathodic pulses, wherein at least the first phase of this pulse current treatment takes place during the galvanic deposition of the metal.
  • Durch die Verwendung einer Pulsstrombehandlung, die zwei verschiedene Abschnitte aufweist (dh eine erste und zweite Phase, die den oben genannten Bedingungen genügen), können die selektive Abscheidung des Metalls auf der Keimschicht und die Oxidation der freiliegenden Bereiche der Außenschicht noch weiter verbessert werden. By using a pulse current treatment, the two different portions having (ie, a first and second phase, which satisfy the above conditions), the selective deposition of the metal on the seed layer and the oxidation of the exposed regions of the outer layer can be further improved.
  • Optional können auch beide Phasen dieser Pulsstrombehandlung während der galvanischen Abscheidung des Metalls in dem Galvanikbad stattfinden. Optionally, both phases of this pulse stream treatment can take place in the electroplating bath during the electrodeposition of the metal. Alternativ ist es auch möglich, dass die erste Phase der Pulsstrom-Behandlung während der galvanischen Abscheidung des Metalls in dem Galvanikbad stattfindet, anschließend die Keimschicht und die freiliegenden Bereiche der Außenschicht von dem Galvanikbad in ein Anodisierungsbad transferiert werden und die zweite Phase der Pulsstrom-Behandlung in dem Anodisierungsbad durchgeführt wird. Alternatively, it is also possible that the first phase of the pulse current treatment during the galvanic deposition of the metal takes place in the electroplating bath, and then the seed layer and the exposed regions of the outer layer of the electroplating bath in an anodizing bath to be transferred and the second phase of the pulse current treatment is performed in the anodizing bath.
  • Um die möglichst vollständige Oxidation des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters in den freiliegenden (dh nicht durch die Keimschicht bedeckten) Bereichen der Außenschicht noch weiter zu optimieren, kann es bevorzugt sein, nach der galvanischen Abscheidung des Metalls (die bevorzugt unter Anwendung eines Pulsstroms mit kathodischen und anodischen Pulsen erfolgte) noch eine Anodisierung des selbstpassivierenden Metalls (zB Aluminium) oder Halbleiters in einem Anodisierungsbad durchzuführen. In order to optimize the complete as possible oxidation of the self-passivating metal or semiconductor in the exposed (ie, not covered by the seed layer-covered) regions of the outer layer even further, it may be preferred, according to the galvanic deposition of the metal (which is preferably under application of a pulse current with cathodic and anodic pulses was carried out) nor perform in an anodizing bath anodization of the self-passivating metal (eg aluminum) or semiconductor. Wie dem Fachmann bekannt ist, handelt es sich bei der Anodisierung um ein elektrolytisches Verfahren zur Herstellung oder Verstärkung von oxidischen Schichten auf Metallen oder Halbleitern. As the skilled person knows it is in the anodization to an electrolytic process for the production or reinforcement of oxide layers on metals or semiconductors. Geeignete Anodisierungsbäder sind dem Fachmann bekannt und enthalten zB Schwefelsäure, Oxalsäure, Zitronensäure oder Chromsäure. Suitable anodizing are known in the art and include, for example, sulfuric acid, oxalic acid, citric acid or chromic acid.
  • Bevorzugt wird auch die Anodisierung unter Verwendung eines Pulsstroms mit alternierenden kathodischen und anodischen Pulsen durchgeführt. Also, the anodization is preferably performed by using a pulse current with alternating cathodic and anodic pulses. Da während der Anodisierung bei der anodischen Spannungsbeaufschlagung auch eine gewisse Auflösung des bereits galvanisch abgeschiedenen Metalls stattfindet, enthält das Anodisierungsbad zwangsläufig auch Metallionen, vorzugsweise werden dem Bad zusätzlich Metallionen durch Zugabe eines entsprechenden Metallsalzes und/oder Verwendung einer Gegenelektrode aus dem entsprechenden Metall im Bad hinzugefügt. Since during the anodization in the anodic voltage is applied to a certain dissolution of the already galvanically deposited metal takes place, the anodizing bath contains inevitably metal ions, preferably be additionally added to the bath metal ion by adding a corresponding metal salt and / or use of a counter electrode of the corresponding metal in the bath , Bei gepulster Durchführung der Anodisierung können somit die kathodischen Pulse für die Abscheidung des Metalls genutzt werden. For pulsed performing the anodization, the cathodic pulses for the deposition of the metal can thus be used. Bevorzugt ist bei der Anodisierung in dem Anodisierungsbad die aufsummierte Ladung, welche während der anodischen Pulse fließt, größer ist als die aufsummierte Ladung, welche während der kathodischen Pulse fließt. Preferably in the anodization in the anodizing bath is the accumulated charge flowing during the anodic pulses is greater than the accumulated charge which flows during the cathodic pulses.
  • In dem Galvanikbad kommt es zu einem Aufwachsen der galvanischen Metallschicht auf der Keimschicht und die anodischen Pulse verhindern in dieser Phase die parasitäre Abscheidung auf der übrigen Außenschicht. In the electroplating bath leads to a growth of the electrodeposited metal layer on the seed layer and the anodic pulses prevent in this phase, the parasitic deposition on the rest of the outer layer. In dem Anodisierungsbad kommt es in den Bereichen, in welchen die Außenschicht keine Keimschicht mit darauf abgeschiedener Galvanikschicht aufweist, zu einer verstärkten Umwandlung der Außenschicht in eine entsprechende Oxidschicht. In the anodizing bath occurs in the areas in which the outer layer is no seed layer having deposited thereon electroplating layer, to an increased conversion of the outer layer into a corresponding oxide layer. Die während der anodischen Pulse fließende Ladung kann aus dem Integral des Stroms über die Zeit, während derer das Bauteil mit anodischem Potential beaufschlagt wird, berechnet werden. The current flowing during the anodic pulses can charge from the integral of current over time, during which the component is subjected to anodic potential can be calculated. Entsprechend kann die während der kathodischen Pulse fließende Ladung aus dem Integral des Stroms über die Zeit, während derer das Bauteil mit kathodischem Potential beaufschlagt wird, berechnet werden. Accordingly, the current flowing during the cathodic pulse charge from the integral of the current over the time during which the component is pressurized with cathodic potential can be calculated. Bezüglich des wechselnden Vorzeichens der geflossenen Ladung von andodischer zu kathodischer Stromrichtung ist beim Vergleich der geflossenen Ladungen jeweils der Absolutwert der Ladung einzusetzen. With regard to the changing sign of the charge flowing from andodischer to cathodic current direction is to be inserted in each case the absolute value of the charge by comparing the charges flown.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform unter Verwendung der SHJ-Solarzelle wird anhand der A preferred embodiment using the SHJ solar cell is based on the 3a 3a und and 3b 3b eingehender erläutert. explained in more detail.
  • 3a 3a zeigt schematisch im Querschnitt eine SHJ-Solarzelle schematically shows in cross section a SHJ solar cell 1 1 , eine dünne Außenschicht A thin outer layer 2 2 eines selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters (zB Al, Ti oder Si) und eine strukturierte Keimschicht a self-passivating metal or semiconductor (for example, Al, Ti or Si) and a patterned seed layer 3 3 , die auf definierten Bereichen der selbstpassivierenden Außenschicht Based on defined areas of self-passivating outer layer 2 2 vorliegt. is present. Die Außenschicht The outer layer 2 2 kann beispielsweise durch PECVD aufgebracht werden und weist bevorzugt eine Dicke im Bereich von 5–100 nm, bevorzugter 5–50 nm auf. can be applied for example by PECVD and preferably has a thickness in the range of 5-100 nm, preferably 5-50 nm. Die selbstpassivierende Außenschicht The self-passivating outer layer 1 1 liegt auf der TCO-Schicht (nicht gezeigt in is on the TCO layer (not shown in 1a 1a ) der SHJ-Solarzelle vor. ) Before the SHJ solar cell. Der Aufbau einer SHJ-Solarzelle Building a SHJ solar cell 1 1 wurde oben bereits ausführlicher beschrieben und wird daher in has already been described in detail above and therefore in 3a 3a nicht detailliert dargestellt. not shown in detail. An der Oberfläche der selbstpassivierenden Außenschicht On the surface of the self-passivating outer layer 2 2 bildet sich zwangsläufig ein sehr dünner passivierender Oxidfilm (nicht gezeigt) aus. is inevitably a very thin passivating oxide film (not shown). Über ein geeignetes Verfahren (zB ein Druckverfahren wie Siebdruck, Inkjetdruck oder Aerosoldruck, ein Lasertransferverfahren oder eine stromlose elektrochemische Abscheidung) wird auf definierten Bereichen der selbstpassivierenden Außenschicht A suitable method (for example, a printing method such as screen printing, inkjet printing or aerosol pressure, a laser transfer method or an electroless electrochemical deposition) is applied to defined areas of self-passivating outer layer 2 2 eine elektrisch leitfähige Keimschicht aufgebracht an electrically conductive seed layer deposited 3 3 . , Als elektrisch leitfähige Komponente enthält die Keimschicht As the electrically conductive component contains the seed layer 3 3 beispielsweise ein oder mehrere Metalle (zB Kupfer oder eine Kupferlegierung, Nickel oder eine Nickellegierung, Zink oder eine Zinklegierung, Indium oder eine Indiumlegierung, Zinn oder eine Zinnlegierung, ein Edelmetall wie Silber oder eine Silberlegierung), ein oder mehrere elektrisch leitfähige Polymere (zB Poly-3,4-ethylendioxythiophen (PEDOT) oder ein Gemisch aus PEDOT und Polystyrolsulfonat (PEDOT:PSS)), ein oder mehrere elektrisch leitfähige Kohlenstoffmaterialien (zB Graphen, Graphenoxid, Kohlenstoffnanoröhren, Graphit, Ruß) oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Komponenten. For example, one or more metals (eg, copper or a copper alloy, nickel or a nickel alloy, zinc or a zinc alloy, indium or an indium alloy, tin or a tin alloy, a noble metal such as silver or a silver alloy), one or more electrically conductive polymers (eg, poly -3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT) or a mixture of PEDOT and polystyrene sulphonate (PEDOT: PSS)), one or more electrically conductive carbon materials (for example, graphs, graphene, carbon nanotubes, graphite, carbon black) or a mixture of at least two of these components.
  • Auf der Keimschicht On the seed layer 3 3 erfolgt dann die galvanische Abscheidung eines Metalls then takes the galvanic deposition of a metal 4 4 unter Verwendung eines Pulsstroms mit kathodischen (negativen) und anodischen (positiven) Strompulsen. using a pulse current having the cathodic (negative) and anodic (positive) current pulses. Die dadurch erhaltene Struktur wird in The structure thus obtained is in 3b 3b schematisch dargestellt. shown schematically. Für die galvanische Abscheidung wurden die Keimschicht For the electrodeposition, the seed layer were 3 3 sowie die freiliegenden Bereiche der Außenschicht and the exposed regions of the outer layer 2 2 mit einem Galvanikbad in Kontakt gebracht. brought into contact with an electroplating bath. Durch die Anwesenheit der Außenschicht The presence of the outer layer 2 2 wird die empfindliche TCO-Schicht der SHJ-Solarzelle vor dem chemisch aggressiven Galvanikbad geschützt. the sensitive TCO layer of the SHJ solar cell is protected from the aggressive chemical electroplating bath. Die Keimschicht The seed layer 3 3 wurde mit einem elektrischen Potential beaufschlagt, das periodisch sein Vorzeichen wechselt. was applied with an electric potential, which periodically changes its sign. Die Abscheidung des Metalls The deposition of the metal 4 4 erfolgt ganz überwiegend nur auf der Keimschicht occurs predominantly only on the seed layer 3 3 , da die galvanische Metallabscheidung auf der passivierten Oberfläche der Außenschicht Since the electrodeposition of metals on the passivated surface of the outer layer 2 2 gehemmt ist. is inhibited. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde allerdings erkannt, dass eine geringe Metallabscheidung auch auf der passivierten Oberfläche der Außenschicht In the present invention, however, was recognized that a small metal deposition on the passivated surface of the outer layer 2 2 erfolgt. he follows. Durch die Verwendung eines Pulsstroms mit wechselndem Vorzeichen können diese parasitären Metallabscheidungen auf den freiliegenden Bereichen der Außenschicht By using a pulse current with changing sign these parasitic metal deposits can on the exposed regions of the outer layer 2 2 größtenteils wieder aufgelöst werden. are mostly dissolved. Außerdem kommt es in den freiliegenden und daher mit dem Galvanikbad in Kontakt stehenden Bereichen der Außenschicht In addition, it comes in the exposed and therefore in contact with the electroplating bath areas of the outer layer 2 2 zu einer Oxidation des Metalls oder Halbleiters, die von außen nach innen voranschreitet. to oxidation of the metal or semiconductor, which proceeds from the outside inwards. Schließlich entstehen in der Außenschicht oxidische Bereiche Finally, in the outer layer of oxide of this product to 5 5 , die sich über die gesamte Dicke der Außenschicht Which extends over the entire thickness of the outer layer 2 2 erstrecken. extend. Die Bereiche der Außenschicht The areas of the outer layer 2 2 , die unterhalb der Keimschicht Which is below the seed layer 3 3 liegen, bleiben metallisch bzw. halbleitend. are, remain metallic or semiconducting. Als Ergebnis erhält man eine Beschichtung The result is a coating 7 7 , die eine laterale Strukturierung aufweist, in der sich oxidierte Bereiche Which has a lateral structuring in which oxidized areas 5 5 und metallische oder halbleitende Bereiche and metallic or semiconducting areas 6 6 abwechseln. alternate. Die Keimschicht The seed layer 3 3 liegt auf den metallischen bzw. halbleitenden Bereichen is on the metallic or semiconducting regions 6 6 der lateral strukturierten Beschichtung the laterally structured coating 7 7 vor und ist von der galvanisch abgeschiedenen Metallschicht and is fitted from the electrodeposited metal layer 4 4 vollständig bedeckt. completely covered. Aufgrund der geringen Dicke sind die oxidischen Bereiche Due to the small thickness, the oxide regions 5 5 transparent. transparent. Unnötige Beschattungseffekte, die die Effizienz der Solarzelle reduzieren könnten, werden dadurch vermieden. Unnecessary shading effects that could reduce the efficiency of the solar cell are avoided. Aufgrund der Eigenpassivierung kann zwischen den metallischen oder halbleitenden Bereichen Due to the Eigenpassivierung can between the metallic or semiconducting regions 6 6 und der darauf vorliegenden strukturierten Keimschicht and the present thereon patterned seed layer 3 3 eine dünne Oxidschicht vorliegen, sofern diese nicht prozessbedingt während des Aufbringens der Keimschicht in diesen Bereichen wieder entfernt wurde. a thin oxide layer present, unless it was due to the process during deposition of the seed layer in these areas removed. Wie oben bereits erwähnt, ist der Kontaktwiderstand zwischen dem metallischen oder halbleitenden Bereich As mentioned above, the contact resistance between the metallic or semiconductive area 6 6 und der darauf aufgebrachten Keimschicht relativ gering, so dass der in der Solarzelle über den photovoltaischen Effekt erzeugte Strom in effektiver Weise über die metallischen oder halbleitenden Bereiche and the seed layer deposited thereon is relatively small, so that the current in the solar cell produced via the photovoltaic effect in an effective manner via the metallic or semiconducting areas 6 6 , die Keimschicht und die galvanisch abgeschiedene Metallschicht abgeführt werden kann. The seed layer and the electroplated metal layer can be removed. Das Verfahren kann ohne Verwendung einer Maske durchgeführt werden. The method may be performed without using a mask. Auch eine signifikante thermische Belastung des Bauteils wird vermieden. Also, a significant thermal load on the component is avoided.
  • Alternativ zu einer möglichst vollständigen Anodisierung der freiliegenden Bereiche der Außenschicht während und/oder nach der galvanischen Abscheidung ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, diese freiliegenden Bereiche der Außenschicht nach der galvanischen Abscheidung des Metalls durch eine Ätzbehandlung zu entfernen. As an alternative to the fullest possible anodizing the exposed regions of the outer layer during and / or after the electro-deposition, it is also possible within the scope of the present invention to remove these exposed regions of the outer layer after the galvanic deposition of the metal by an etching treatment. In diesem Fall werden zwischen den metallischen oder halbleitenden Bereichen, die von der Keimschicht bedeckt sind, Aussparungen (dh Feststoff-freie Bereiche) erzeugt. In this case cut-outs (ie, solid-free regions) may be between the metallic or semiconducting areas which are covered by the seed layer is generated. Beispielsweise können damit elektrische Kontakte mit Interdigitalstruktur erzeugt werden, wie sie für die Rückseitenkontaktierung von Solarzellen benötigt werden. For example, electrical contacts can be generated with an interdigital structure with how they are required for the back-side of solar cells.
  • Auch bei einer Ätzbehandlung der freiliegenden Bereiche der Außenschicht zur Entfernung des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters kann es bevorzugt sein, die zuvor stattfindende galvanische Abscheidung unter Verwendung von Pulsstrom mit wechselndem Vorzeichen durchzuführen, um parasitäre Metallabscheidungen in den freiliegenden Bereichen der Außenschicht möglichst gering zu halten. Even when an etching treatment the exposed regions of the outer layer to remove the self-passivating metal or semiconductor, it may be preferable to carry out the previously held electrodeposition using pulse stream with changing sign in order to keep parasitic metal deposits in the exposed regions of the outer layer as low as possible. Allerdings werden dabei Dauer und Amplitude der anodischen und kathodischen Strompulse bevorzugt so gewählt, dass eine Oxidation der Außenschicht möglichst gering gehalten wird (zB nur an der Oberfläche der Außenschicht, nicht jedoch eine tiefergehende Oxidation). However, this duration and amplitude of the anodic and cathodic current pulses are preferably chosen such that oxidation of the outer layer as low as possible (for example, only on the surface of the outer layer, but not a more thorough oxidation). Dadurch bleiben die einzelnen Leiterbahnen elektrisch miteinander verbunden. Therefore, the individual conductor tracks remain electrically connected. Dies ist vorteilhaft, da so alle Leiterbahnen im Galvanikprozess gleichmäßig aufwachsen, ohne jede einzelne Bahn mit einem externen Kontakt versehen zu müssen. This is advantageous because then all conductor tracks in the electroplating process grow uniformly, the need to provide an external contact without each individual web.
  • Bei der Ätzbehandlung werden nach der galvanischen Abscheidung des Metalls auf der Keimschicht die freiliegenden Bereiche der Außenschicht mit einem Ätzbad behandelt. In the etching treatment, the exposed regions of the outer layer being treated with an etching bath after the electrodeposition of the metal on the seed layer. Die Außenschicht wird dadurch in diesen Bereichen abgetragen. The outer layer is thus removed in these areas. Nach dem Ätzschritt verbleiben auf dem Bauteil (zB der Solarzelle oder der Vorstufe der Leiterplatte) Bereiche aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter, auf denen eine Keimschicht mit galvanisch abgeschiedener Metallbeschichtung vorliegen und zwischen diesen Bereichen aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter Aussparungen (dh Feststoff-freie Bereiche) vorliegen. After the etching step, remain on the component (for example, the solar cell or the precursor of the circuit board) ranges from selbstpassivierendem metal or semiconductor on which there are a seed layer with the electrodeposited metal coating and between these areas of selbstpassivierendem metal or semiconductor recesses (ie, solid-free areas) available. Auch in diesem Fall wird in der Außenschicht eine laterale Strukturierung erzeugt. Also in this case, a lateral structuring is produced in the outer layer.
  • Die Beaufschlagung eines galvanisch zu beschichtenden Werkstücks im galvanischen Bad mit einem Potential mit periodisch wechselndem Vorzeichen kann durch Maßnahmen realisiert werden, die dem Fachmann bekannt sind. The application of a galvanically coated workpiece in the electroplating bath with a potential with periodically alternating sign can be achieved by measures which are known in the art. Beispielsweise wird dies durch die in For example, this is in 4 4 dargestellte Schaltung realisiert: Der Operationsverstärker OP1 steuert mit seinen Ausgang die Gegentaktstufe, bestehend aus dem npn-(Darlington-)Transistor T1 und dem pnp-(Darlington-)Transistor T2, an. Circuit shown implemented: The operational amplifier OP1 controls with its output the push-pull stage, consisting of the npn (Darlington) transistor T1 and the PNP (Darlington) transistor T2 on. Der Differenzverstärker OP2, welcher den Spannungsabfall am Shuntwiderstand Rsh misst, wird gedämpft über ein RC-Glied (C1, R1, R2) an den invertierenden Ausgang von OP1 rückgekoppelt. The differential amplifier OP2, which measures the voltage drop across the shunt resistor Rsh is attenuated via an RC element (C1, R1, R2) is fed back to the inverting output of OP1. Sofern die gewählten Amplituden des positiven Potenzials, vorgegeben durch V+, und die des negativen Potenzials, vorgegeben durch V–, hinreichend groß sind, wird der Strom durch das Spannungssignal am nicht-invertierenden Eingang von OP1 vorgegeben, da OP1 dieses Signal mit dem Spannungsabfall am Shuntwiderstand Rsh vergleicht und die Gegentaktstufe so ansteuert, dass der durch den Strom verursachte Spannungsabfall an Rsh gleich der Signalspannung ist. Provided that the selected amplitude of the positive potential given by V +, and that of the negative potential given by V, are sufficiently large, the current is determined by the voltage signal at the non-inverting input of OP1, as OP1 this signal with the voltage drop across shunt resistor Rsh compares and so drives the push-pull stage that the voltage drop across Rsh caused by the current is equal to the signal voltage. Die Amplituden der Signalspannung geteilt durch den Shuntwiderstand ergeben also die Amplituden des Stroms durch das Werkstück, sofern nicht die Spannungen V+ und V– begrenzend wirken. The amplitudes of the signal voltage divided by the shunt resistor so the amplitudes of the current resulted from the workpiece, provided that the voltages V + and V- to be limiting. Bevorzugt wird während der Beaufschlagung des Werkstücks mit einem negativen Potenzial die Spannung V+ so hoch gewählt, dass der vorgegebene Strom erreicht wird. the voltage V + so high that the predetermined current is reached is preferred during the application of the workpiece with a negative potential selected.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung, die über das oben beschriebene Verfahren erhältlich ist. The present invention also relates to a device which is obtainable via the method described above.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung, enthaltend The present invention also relates to an apparatus, comprising
    • – ein Bauteil mit einer Vorder- und einer Rückseite, wobei auf der Vorderseite und/oder der Rückseite des Bauteils eine lateral strukturierte Beschichtung vorliegt, die in definierten Abständen metallische oder halbleitende Bereiche aus einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter aufweist, - a component having a front and a back side, wherein on the front and / or rear of the member has a laterally structured coating is present which comprises at defined intervals metallic or semi-conductive regions of a self-passivating metal or semiconductor,
    • – eine elektrisch leitfähige Keimschicht, die auf den metallischen oder halbleitenden Bereichen der lateral strukturierten Beschichtung vorliegt, - an electrically conductive seed layer present on the metallic or semi-conductive areas of the laterally structured coating,
    • – eine galvanisch abgeschiedene Metallschicht, die die Keimschicht bedeckt, bevorzugt vollständig bedeckt. - an electrodeposited metal layer, which covers the seed layer, preferably completely covered.
  • Die laterale Strukturierung der Beschichtung des Bauteils ergibt sich dadurch, dass die Bereiche aus selbstpassivierendem Metall oder Halbleiter in lateraler Richtung, dh parallel zur Oberfläche der Vorder- oder Rückseite in definierten Abständen vorliegen. The lateral patterning of the coating of the component is obtained in that the areas of selbstpassivierendem metal or semiconductor in lateral direction, that is present in defined intervals parallel to the surface of the front or back.
  • Hinsichtlich bevorzugter Bauteile kann auf die obigen Ausführungen verwiesen werden. With regard to preferred components may be made to the above statements. Somit ist das Bauteil beispielsweise ein elektrisches Bauelement (zB ein optoelektronisches Bauelement oder ein Halbleiterbauelement, insbesondere eine Solarzelle) oder eine Vorstufe einer Leiterplatte. Thus, the component is for example an electrical component (such as an optoelectronic device or a semiconductor device, in particular a solar cell) or a precursor of a printed circuit board. Ein bevorzugtes elektrisches Bauelement ist beispielsweise eine Solarzelle, eine Diode (zB eine Leuchtdiode) oder ein Bildschirm, insbesondere ein Flachbildschirm („Flat Panel Display“), zB ein Flüssigkristallbildschirm „LCD“. A preferred electrical component is for example a solar cell, a diode (for example, a light emitting diode) or a screen, in particular a flat panel display ( "Flat Panel Display"), such as a liquid crystal display "LCD". Im Fall einer Solarzelle handelt es sich bei der Vorderseite um die beleuchtete, dh die der Strahlungsquelle zugewandte Seite des Bauteils. In the case of a solar cell is at the front of the lit, that is, the side facing the radiation source side of the component. Eine besonders bevorzugte Solarzelle ist eine SHJ-Solarzelle. A particularly preferred solar cell is a SHJ solar cell.
  • In der lateral strukturierten Beschichtung können zwischen den metallischen oder halbleitenden Bereichen jeweils oxidische Bereiche vorliegen. In the laterally structured coating each oxidic areas may be present between the metallic or semi-conductive areas. Bevorzugt erstrecken sich die oxidischen Bereiche jeweils über die gesamte Dicke bzw. Höhe der lateral strukturierten Beschichtung. Preferably, the oxidic areas each extend over the entire thickness or height of the laterally structured coating. Der oxidische Bereich wird durch ein Oxid des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters gebildet (also zB ein Aluminiumoxid oder ein Siliziumoxid). The oxide region is formed by an oxide of self-passivating metal or semiconductor (eg, an alumina or a silicon oxide). In diesem Fall wechseln sich also in lateraler Richtung metallische oder halbleitende Bereiche und oxidische Bereiche ab. In this case, therefore, metallic or semiconducting areas and oxide areas alternate in the lateral direction. Wie oben bereits beschrieben, können die oxidischen Bereiche während der galvanischen Metallabscheidung unter Verwendung eines Pulsstroms mit wechselndem Vorzeichen erzeugt werden. As described above, the oxide regions can be produced with changing sign during the electrodeposition using a pulse current. In den Bereichen der Außenschicht, auf denen die strukturierte Keimschicht angebracht wurde und die daher nicht mit dem Galvanikbad in Kontakt kommen, kommt es im Wesentlichen zu keiner Oxidation und die metallische oder halbleitende Struktur bleibt in diesen Bereichen erhalten. In the regions of the outer layer, on which the patterned seed layer has been applied and which therefore do not come into contact with the plating bath, there is substantially no oxidation and the metallic or semiconducting structure is maintained in these areas.
  • Alternativ zu den oxidischen Bereichen können in der lateral strukturierten Beschichtung zwischen benachbarten metallischen oder halbleitenden Bereichen jeweils eine Aussparung (dh ein Feststoff-freier Bereich) vorliegen. As an alternative to the oxide regions a respective cutout (ie, a solid-free region) are in the laterally structured coating between adjacent metallic or semiconducting areas. Wie oben bereits beschrieben, entstehen diese Aussparungen durch einen Ätzschritt, der nach der galvanischen Metallabscheidung durchgeführt wird. As described above, these recesses are formed by an etching step, which is carried out after electrodeposition. Bevorzugt erstreckt sich die Aussparung über die gesamte Dicke bzw. Höhe der lateral strukturierten Beschichtung. Preferably, the recess over the entire thickness or height of the laterally structured coating extends. Die Aussparung weist also eine Tiefe auf, die der Dicke der Beschichtung entspricht. Thus, the recess has a depth corresponding to the thickness of the coating.
  • Handelt es sich bei dem Bauteil um ein elektrisches Bauelement wie zB eine Solarzelle (bevorzugt eine SHJ-Solarzelle), eine Diode (zB LED) oder einen Bildschirm (zB LCD), so weist die lateral strukturierte Beschichtung bevorzugt eine Dicke von nicht mehr als 200 nm, bevorzugter nicht mehr als 100 nm, zB 5–100 nm oder 5–50 nm, auf. If it is the component is an electrical component such as a solar cell (preferably a SHJ solar cell), a diode (for example, LED) or a display (eg LCD), so preferably, the laterally structured coating has a thickness of not more than 200 nm, more preferably not more than 100 nm, eg 5-100 nm or 5-50 nm. Bevorzugt weist die lateral strukturierte Beschichtung über mindestens 90% ihrer Fläche, bevorzugter über 95% ihrer gesamten Fläche hinweg die oben angegebene Schichtdicke auf. Preferably, the laterally structured coating over at least 90% of its area, preferably over 95% of their total surface across the above mentioned layer thickness. Die Schichtdicke kann über gängige Verfahren bestimmt werden, zB durch mikroskopische Messung im Querschnitt bzw. Querschliff. The layer thickness can be determined by common methods, for example by microscopic measurement in the cross-section or cross-cut.
  • Die metallischen oder halbleitenden Bereiche der lateral strukturierten Beschichtung können im Fall einer Solarzelle beispielsweise eine Breite im Bereich von 10 µm bis 50 µm aufweisen und können beispielsweise in Abständen zueinander von 0,5 mm bis 2,5 mm vorliegen. The metallic or semi-conductive regions of the laterally structured coating may for example have a width in the range of 10 microns to 50 microns in the case of a solar cell and may for example each other at intervals of 0.5 mm to 2.5 mm are present.
  • Wie oben bereits erläutert, handelt es sich bei selbstpassivierenden Metallen oder Halbleitern um solche Metalle oder Halbleiter, die an Luft bei Raumtemperatur (25°C) spontan eine passivierende, sehr dünne Oxidschicht ausbilden können. As already explained above, it concerns with self-passivating metals or semiconductors are metals or semiconductors (25 ° C) may form a passivating very thin oxide layer in air at room temperature spontaneously. Geeignete selbstpassivierende Metalle sind insbesondere Aluminium, Titan, Nickel, Chrom oder Zink oder eine Legierung eines dieser Metalle. Suitable self-passivating metals are, in particular aluminum, titanium, nickel, chromium or zinc or an alloy of these metals. Das selbstpassivierende Metall kann in elementarer Form oder in Form einer Legierung vorliegen. The self-passivating metal may be present in elemental form or in the form of an alloy. Ein bevorzugter selbstpassivierender Halbleiter ist Silizium. A preferred self-passivating semiconductor is silicon. In den oxidischen Bereichen liegt ein Oxid des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters vor. In the oxidic areas an oxide of self-passivating metal or semiconductor is present.
  • Bevorzugt liegt die Keimschicht im Wesentlichen nur auf den metallischen oder halbleitenden Bereichen, nicht jedoch auf den oxidischen Bereichen vor. Preferably, the seed layer is present only on the metallic or semiconducting areas, but not on the oxide areas substantially. Bevorzugt ist die Oberfläche der oxidischen Bereiche im Wesentlichen weder mit der elektrisch leitfähigen Keimschicht noch mit der galvanisch abgeschiedenen Metallschicht bedeckt. the surface of the oxide regions are substantially covered neither with the electrically conductive seed layer nor with the electroplated metal layer is preferred.
  • Handelt es sich bei dem Bauteil um die Vorstufe einer Leiterplatte, so weist die lateral strukturierte Beschichtung bevorzugt eine Dicke von ≤ 25 µm, bevorzugter ≤ 10 µm, noch bevorzugter ≤ 1,0 µm auf. If it is the component is the precursor of a printed circuit board, so has the laterally structured coating preferably has a thickness of ≤ 25 microns, more preferably ≤ 10 microns, even more preferably ≤ 1.0 microns. Die Schichtdicke kann über gängige Verfahren bestimmt werden, zB durch mikroskopische Messung im Querschnitt bzw. Querschliff. The layer thickness can be determined by common methods, for example by microscopic measurement in the cross-section or cross-cut.
  • Wie oben ausgeführt, enthält die Vorrichtung eine elektrisch leitfähige Keimschicht, die auf den metallischen oder halbleitenden Bereichen der lateral strukturierten Beschichtung vorliegt. As stated above, the apparatus includes an electrically conductive seed layer present on the metallic or semi-conductive areas of the laterally structured coating.
  • Hinsichtlich geeigneter Materialien für die elektrisch leitfähige Keimschicht kann auf die obigen Ausführungen verwiesen werden. In terms of suitable materials for the electrically conductive seed layer may be made to the above explanations. Als elektrisch leitfähige Komponente enthält die Keimschicht beispielsweise ein oder mehrere Metalle (zB Kupfer oder eine Kupferlegierung, Nickel oder eine Nickellegierung, Indium oder eine Indiumlegierung, Zinn oder eine Zinnlegierung, ein Edelmetall wie Silber oder eine Silberlegierung), ein oder mehrere elektrisch leitfähige Polymere (zB Poly-3,4-ethylendioxythiophen (PEDOT) oder ein Gemisch aus PEDOT und Polystyrolsulfonat (PEDOT:PSS)), ein oder mehrere elektrisch leitfähige Kohlenstoffmaterialien (zB Graphen, Graphenoxid, Kohlenstoffnanoröhren, Graphit, Ruß) oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Komponenten. As the electrically conductive component, the seed layer comprises, for example one or more metals (eg, copper or a copper alloy, nickel or a nickel alloy, indium or an indium alloy, tin or a tin alloy, a noble metal such as silver or a silver alloy), one or more electrically conductive polymers ( for example, poly-3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT) or a mixture of PEDOT and polystyrene sulphonate (PEDOT: PSS)), one or more electrically conductive carbon materials (for example, graphs, graphene, carbon nanotubes, graphite, carbon black) or a mixture of at least two of these components.
  • Die elektrisch leitfähige Komponente der Keimschicht kann beispielsweise in Form von Partikeln (zB Metallpartikel oder Kohlenstoffpartikel) vorliegen. The electrically conductive component of the seed layer may for example be in the form of particles (such as metal particles or carbon particles). Diese elektrisch leitfähigen Partikel können in ein organisches oder anorganisches Trägermaterial eingebettet sein, beispielsweise ein organisches Polymer. These electrically conductive particles can be embedded in an organic or inorganic carrier material, such as an organic polymer. Bei dem organischen Polymer kann es sich um einen Thermoplasten oder alternativ auch um ein vernetztbares bzw. nach erfolgter Aushärtung um ein vernetztes Polymer handeln. The organic polymer may be a thermoplastic or alternatively to a crosslinkable or after curing to a crosslinked polymer. Beispielsweise liegen die elektrisch leitfähigen Partikel der Keimschicht in einem Kunstharz vor, das nach dem Aufbringen der Keimschicht über das Druckverfahren aushärtet (zB durch thermische Behandlung und/oder UV-Behandlung). For example, the electrically conductive particles of the seed layer are present in a synthetic resin which cures via the printing process after the application of the seed layer (for example, by thermal treatment and / or UV treatment). Geeignete organische oder anorganische Trägermaterialien, die in einem Druckverfahren eingesetzt werden können, sind dem Fachmann bekannt. Suitable organic or inorganic carrier materials, which can be used in a printing process are known in the art. Eine Keimschicht aus elektrisch leitfähigen Partikeln, die in ein organisches oder anorganisches Trägermaterial eingebettet sind, lässt sich besonders vorteilhaft über ein Druckverfahren aufbringen. A seed layer of electrically conductive particles embedded in an organic or inorganic carrier material, can be applied via a printing process particularly advantageous.
  • Alternativ ist es in einer bevorzugten Ausführungsform auch möglich, dass die Keimschicht durch eine Zinkschicht (beispielsweise über eine lokal durchgeführte Zinkat-Behandlung) und eine auf dieser Zinkschicht aufgebrachte Schicht aus Chemisch-Nickel gebildet ist. Alternatively, it is also possible in a preferred embodiment that the seed layer is formed by a zinc layer (e.g., via a locally performed zincate treatment) and a coating applied to the zinc layer layer of electroless nickel.
  • Als Folge der Eigenpassivierung kann zwischen den metallischen oder halbleitenden Bereichen der lateral strukturierten Beschichtung und der darauf aufgebrachten Keimschicht eine dünne Oxidschicht vorliegen. As a result of Eigenpassivierung may be present between the metallic or semiconducting areas of laterally structured coating and the seed layer deposited thereon a thin oxide layer. Da diese dünne Oxidschicht aber prozessbedingt während des Aufbringens der Keimschicht (zB durch ein LIFT-Verfahren) in diesen Bereichen wieder entfernt worden sein kann, ist es auch möglich, dass die metallischen oder halbleitenden Bereiche und die darauf aufgebrachte Keimschicht unmittelbar aneinander grenzen. However, since this thin oxide layer due to the process during the application of the seed layer (for example, by a lift-process) in these areas again may have been removed, it is also possible that the metallic or semiconducting regions and the applied thereto seed layer directly adjoin one another.
  • Die elektrisch leitfähige Keimschicht liegt bevorzugt in Form einer oder mehrerer Leiterbahnen vor. The electrically conductive seed layer is preferably in the form of one or more conductor tracks.
  • Bevorzugt weist die Keimschicht eine Dicke von ≤ 20 µm, bevorzugter ≤ 8 µm, noch bevorzugter ≤ 2 µm auf. Preferably the seed layer has a thickness of ≤ 20 microns, more preferably ≤ 8 microns, more preferably ≤ 2 microns. Bevorzugt weist die Keimschicht über mindestens 80% ihrer Fläche, bevorzugter über ihre gesamte Fläche hinweg die oben angegebene Schichtdicke auf. Preferably, the seed layer over at least 80% of its area, preferably over its entire area, the above mentioned layer thickness. Die Schichtdicke kann über gängige Verfahren bestimmt werden, zB durch mikroskopische Messung im Querschnitt bzw. Querschliff. The layer thickness can be determined by common methods, for example by microscopic measurement in the cross-section or cross-cut.
  • Wie oben ausgeführt, enthält die Vorrichtung außerdem eine galvanisch abgeschiedene Metallschicht, die die Keimschicht bedeckt. As stated above, the apparatus also includes an electrodeposited metal layer, which covers the seed layer. Bevorzugt ist die Keimschicht vollständig duch die galvanisch abgeschiedene Metallschicht bedeckt, also auch die Flanken, welche die Keimschicht seitlich begrenzen.Die vollständige Bedeckung der Keimschicht mit dem galvanisch abgeschiedenen Metall ist vorteilhaft, da dadurch die Keimschicht im fertigen Produkt vor Oxidation, Feuchtigkeit oder sonstigem chemischem Angriff wirksam durch die galvanische Schicht geschützt ist. Preferably, the seed layer is completely covered duch the electrodeposited metal layer, so also the flanks of which the seed layer laterally begrenzen.Die complete coverage of the seed layer with the electrodeposited metal is advantageous because the seed layer in the finished product from oxidation, moisture or other chemically attack is effectively protected by the galvanic layer.
  • Bei dem galvanisch abgeschiedenen Metall handelt es sich bevorzugt um Kupfer oder eine Kupferlegierung, Nickel oder eine Nickellegierung oder ein Edelmetall wie Silber oder eine Silberlegierung. In the electrodeposited metal is preferably copper or a copper alloy, nickel or a nickel alloy, or a noble metal such as silver or a silver alloy.
  • Bevorzugt ist die Vorrichtung über das oben beschriebene Verfahren erhältlich. Preferably, the device is available through the method described above.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung, enthaltend The present invention also relates to an apparatus, comprising
    • – ein Bauteil, das eine Vorder- und eine Rückseite aufweist, wobei die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bauteils durch eine Beschichtung aus einem transparenten leitfähigen Oxid (TCO-Beschichtung) gebildet ist, - a component which has a front and a back, the front and / or back of the component is formed by a coating of a transparent conductive oxide (TCO) coating,
    • – eine elektrisch leitfähige Keimschicht, die in definierten Bereichen auf der TCO-Beschichtung aufgebracht ist, - an electrically conductive seed layer that is deposited in defined areas on the TCO coating,
    • – eine galvanisch abgeschiedene Metallschicht, die die Keimschicht bedeckt, bevorzugt vollständig bedeckt. - an electrodeposited metal layer, which covers the seed layer, preferably completely covered.
  • Hinsichtlich der bevorzugten Eigenschaften der TCO-Beschichtung, der elektrisch leitfähigen Keimschicht und der galvanisch abgeschiedenen Metallschicht kann auf die obigen Ausführungen verwiesen werden. With regard to the preferred characteristics of the TCO coating of the electrically conductive seed layer and the electroplated metal layer may be made to the above embodiments.
  • Bevorzugt ist das Bauteil ein elektrisches Bauelement (zB ein optoelektronisches Bauelement oder ein Halbleiterbauelement, insbesondere eine Solarzelle). Preferably, the component is an electrical component (such as an optoelectronic device or a semiconductor device, in particular a solar cell). Ein bevorzugtes elektrisches Bauelement ist beispielsweise eine Solarzelle, eine Diode (zB eine Leuchtdiode) oder ein Bildschirm, insbesondere ein Flachbildschirm („Flat Panel Display“), zB ein Flüssigkristallbildschirm „LCD“. A preferred electrical component is for example a solar cell, a diode (for example, a light emitting diode) or a screen, in particular a flat panel display ( "Flat Panel Display"), such as a liquid crystal display "LCD". Im Fall einer Solarzelle handelt es sich bei der Vorderseite um die beleuchtete, dh die der Strahlungsquelle zugewandte Seite des Bauteils. In the case of a solar cell is at the front of the lit, that is, the side facing the radiation source side of the component. Eine besonders bevorzugte Solarzelle ist eine SHJ-Solarzelle. A particularly preferred solar cell is a SHJ solar cell.
  • Bevorzugt wird die Oberfläche der TCO-Beschichtung von der galvanisch abgeschiedenen Metallschicht im Wesentlichen nicht bedeckt. the surface of the TCO coating of the electrodeposited metal layer is not substantially covered preferred.
  • Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele eingehender erläutert. The invention is illustrated by the following Examples.
  • Beispiel 1: Aufbringen von elektrischen Kontakten auf einem Trägermaterial aus Kunststoff zur Herstellung einer Leiterplatte Example 1: application of electrical contacts on a support material of plastic for manufacturing a printed circuit board
  • Als Bauteil fungiert eine Kunststoffplatte, auf die als Außenschicht eine dünne (1 µm) Aluminiumbeschichtung aufgebracht wurde. As a component acts a plastic plate, referred to as outer layer, a thin (1 micron) aluminum coating was applied. Die Aluminiumbeschichtung wurde als Folie aufgeklebt. The aluminum coating was adhered as a film. Falls nötig, können Via-Löcher zu innenliegenden oder auf der anderen Seite liegenden Leiterbahnen gebohrt werden. If necessary, via holes can be drilled to inside or on the other side strip conductors. Da Aluminium ein selbstpassivierendes Metall darstellt, bildet sich auf der Außenschicht zwangsläufig ein dünner, passivierender Oxidfilm. Since aluminum is a self-passivating metal, is formed on the outer layer inevitably a thin, passivating oxide film.
  • Auf die Aluminiumschicht wird mittels Siebdrucks eine silberpartikelhaltige Paste mit einem flüchtigen Lösungsmittel mit dem Muster der gewünschten Leiterbahnen aufgebracht. On the aluminum layer a silver-particle-containing paste is applied with a volatile solvent with the desired pattern of conductor tracks by screen printing. Das Werkstück wird anschließend für 5 min auf 100°C erhitzt, um das Lösungsmittel aus der Paste auszutreiben. The workpiece is then heated for 5 min at 100 ° C to drive off the solvent from the paste. Somit wird eine strukturierte, elektrisch leitfähige Keimschicht auf definierten Bereichen der Außenschicht erhalten. Thus, a structured electrically conductive seed layer is obtained on defined areas of the outer layer.
  • In einem schwefelsauren Kupferelektrolytbad mit einer Cu-Opferanode werden die strukturierte Keimschicht und die Aluminiumschicht mit einem periodisch wechselnden Potential beaufschlagt (dh Verwendung eines Pulsstroms mit kathodischen (negativen) und anodischen (positiven) Strompulsen). In a sulfuric acid copper electrolyte with a Cu anode, the patterned seed layer and the aluminum layer with a periodically varying potential applied (ie, using a pulse current having the cathodic (negative) and anodic (positive) current pulses). Unter kathodischem Potential findet eine galvanische Abscheidung des Kupfers auf der Keimschicht statt. Under cathodic potential electrodeposition of copper takes place on the seed layer. In geringem Umfang scheiden sich Kupferkristallite auch auf der passivierten Oberfläche der Aluminium-Außenschicht ab. To a small extent to the copper crystals are precipitated on the passivated surface of the aluminum outer layer. Unter anodischem Potential kommt es in gewissem Umfang zu einer Auflösung des bereits abgeschiedenen Kupfers. Under anodic potential there is to some extent to a resolution of the already deposited copper. Dies betrifft jedoch vorrangig das auf der passivierten Aluminiumoberfläche abgeschiedenen Kupfer, während die Auflösung von Kupfer im Bereich der Keimschicht nicht signifikant ins Gewicht fällt. However, this concerns the deposited on the passivated aluminum surface copper primarily, while the dissolution of copper in the seed layer does not fall significantly significant. Die Amplitude der kathodischen Stromdichte beträgt 10A/dm 2 . The amplitude of the cathodic current density is 10A / dm 2. Hierbei bezieht sich die Fläche für die Stromdichte auf die Fläche der Keimschicht. Here, the area for the current density refers to the surface of the seed layer. Die Amplitude der anodischen Stromdichte beträgt ebenfalls 10 A/dm 2 , jedoch bezogen auf die Gesamtfläche. The amplitude of the anodic current density is also 10 A / dm 2, but with respect to the total area.
  • Um die Leiterbahnen nach erfolgter galvanischer Kupferabscheidung elektrisch voneinander zu trennen, wird die Kunststoffplatte mit konzentrierter Salzsäure als Ätzmedium ganzflächig benetzt, so dass die freiliegenden Bereiche der Aluminiumschicht (dh die nicht von der Metall-überzogenen Keimschicht bedeckten Bereiche der Aluminiumschicht) durch das Ätzmedium entfernt werden. In order to separate the conducting tracks after the galvanic deposition of copper from one another electrically, the plastic plate with concentrated hydrochloric acid is wetted the entire surface as etching medium so that the exposed areas of the aluminum layer (that is, not covered by the metal-plated seed layer portions of the aluminum layer) are removed by the etching medium , Dabei wird zwar ein Teil des galvanisch aufgebrachten Metalls ebenfalls entfernt. Certainly part of the electro-deposited metal is also removed. Durch Aufbringen einer entsprechend hohen Schichtdicke im Galvanikbad kann dies jedoch kompensiert werden und/oder das Ätzmedium HClist so gewählt, dass die galvanisch aufgebrachte Kupferschicht weit weniger stark geätzt wird als die Aluminiumoberfläche. However, by applying a correspondingly high layer thickness in the electroplating bath, this can be compensated and / or the etching medium HClist that the galvanically applied copper layer is far less etched than the aluminum surface so selected.
  • Beispiel 2: Aufbringen elektrischer Leiterbahnen auf einer Silizium-Heterojunction-Solarzelle (SHJ-Solarzelle) Example 2: application of electrical circuit traces on a silicon heterojunction solar cell (solar cell SHJ)
  • Als Bauteil wird eine übliche SHJ-Solarzelle mit einer Kantenlänge von 156 mm × 156 mm verwendet. As a component of a conventional SHJ solar cell with an edge length of 156 mm × 156 mm is used. Als integralen Bestandteil weist diese SHJ-Solarzelle auf ihrer Vorderseite bereits eine ITO-Schicht auf. As an integral part already has this SHJ solar cell on its front side an ITO layer. Die ITO-Schicht fungiert als Außenschicht des Bauteils, auf der die elektrischen Leiterbahnen aufzubringen sind. The ITO layer acts as an outer layer of the component on which the electric conductor patterns are to be applied. Die ITO-Schicht weist über ihre gesamte Fläche hinweg einen Schichtwiderstand von 100 Ω auf. The ITO layer has over its entire area to a sheet resistance of 100 Ω.
  • Eine galvanische Abscheidung von Kupfer auf ITO bei geringen angelegten Spannungen von weniger als 1V ist deutlich gehemmt. Galvanic deposition of copper on ITO at low applied voltages of less than 1V is significantly inhibited. Dies lässt sich folgendermaßen erklären: This can be explained as follows:
    ITO ist ein hochdotierter Elektronenleiter, dh das Leitungsband ist teilweise mit Elektronen besetzt, während sich im Valenzband praktisch keine Löcher befinden. ITO is a highly doped electron conductor, ie the conduction band is partially occupied by electrons, whereas virtually are no holes in the valence band. Das chemische Potenzial von ITO liegt bei ca. –4,3 eV. The chemical potential of ITO is about -4.3 eV. Das chemische Potenzial eines Kupferelektrolyten liegt deutlich niedriger (etwa –5 eV bis –6 eV). The chemical potential of a copper electrolyte is significantly lower (about -5 to -6 eV eV). Dadurch kommt es beim Kontakt von ITO mit einem Kupferelektrolyten zu einem Transfer von Elektronen aus der ITO-Oberfläche in den Elektrolyten. This results in the contact of the ITO with a copper electrolyte, to a transfer of electrons from the ITO surface in the electrolyte. Dies verursacht eine elektrische Potenzialdifferenz zwischen ITO und Elektrolyt. This causes an electric potential difference between ITO and electrolyte. Da die Ladungsträgerdichte im Elektrolyten deutlich höher ist als im ITO, fällt nur ein geringer Teil des Potenzials im Elektrolyten auf einer Strecke von wenigen Angström ab, während der Hauptteil des Potenzials im ITO abhängig von der Dotierung auf einer Strecke von 5–100 nm abfällt. Since the charge carrier density in the electrolyte is significantly higher than in the ITO, only a small part of the potential drops in the electrolyte from a distance of a few angstroms, while the main part of the potential of the ITO depends on the doping falls on a range of 5-100 nm. Im Bereich des Potenzialabfalls im ITO befinden sich praktisch keine Elektronen mehr im Leitungsband. In the area of ​​the potential drop in ITO are practically no electrons in the conduction band. Der Elektronentransfer durch die ITO-Oberfläche ist also stark gehemmt. Electron transfer through the ITO surface is so strongly inhibited.
  • Auf die ITO-Schicht wird mittels Siebdrucks eine silberpartikelhaltige Paste mit dem Muster der gewünschten Leiterbahnen aufgebracht. On the ITO layer is a silver-particle-containing paste is applied with the desired pattern of conductive tracks by screen printing. Somit wird eine strukturierte, elektrisch leitfähige Keimschicht auf definierten Bereichen der ITO-Außenschicht erhalten. Thus, a structured, electrically conductive seed layer is obtained on defined areas of the ITO outer layer.
  • Die Solarzelle wird nun vorderseitig benetzt über ein Galvanikbad mit einem Kupferelelektrolyten bewegt, während auf der Rückseite ein Metallschleifkontakt aufgesetzt wird. The solar cell is now moved on the front side wetted through an electroplating bath with a Kupferelelektrolyten while a metal sliding contact is placed on the back. Da sich im gewählten Beispiel die phosphordotierte amorphe Siliziumschicht der SHJ-Solarzelle auf der Vorderseite befindet, wird die Solarzelle durch das Elektrolytbad hindurch beleuchtet, so dass der elektrische Strom bei kathodischer Spannungsbeaufschlagung auf der Rückseite zur Vorderseite der Solarzelle gelangen kann. As the phosphorus-doped amorphous silicon layer of the SHJ solar cell is in the chosen example, on the front side, the solar cell is illuminated through the electrolyte therethrough, so that the electric current during cathodic voltage is applied on the back can move to the front side of the solar cell.
  • Die Solarzellen wird nun für etwa 5 min periodisch wechselnd für 4 ms kathodisch und für 1 ms anodisch mit Spannung beaufschlagt. The solar cell is now subjected for about 5 min periodically alternately cathodically for 4 ms and 1 ms anodically with voltage. Bei kathodischer Beaufschlagung ist der Strom auf 500 mA, die Spannung auf 2V begrenzt, bei anodischer Beaufschlagung auf 800 mA und 2V. In cathodic charging of the current to 500 mA, the voltage 2V is limited in applying anodic to 800 mA and 2V. Dies wird durch eine entsprechende Elektronik geregelt, siehe This is regulated by appropriate electronics, see 4 4 . ,
  • Auf der durch die Silberpaste gebildeten strukturierten Keimschicht erfolgt die galvanische Abscheidung des Kupfers. In the group formed by silver paste patterned seed layer, the electrodeposition of copper takes place.
  • Beispiel 3: Aufbringen elektrischer Leiterbahnen auf einer bifacialen Silizium-Heterojunction-Solarzelle Example 3: applying electric conductors on a bifacial silicon heterojunction solar cell
  • Es wird eine SHJ-Solarzelle verwendet, die sowohl auf ihrer Vorder- als auch auf ihrer Rückseite eine ITO-Schicht aufweist. It is used a SHJ solar cell having both at its front and on its rear side an ITO layer. Auf beiden ITO-Schichten wird durch Sputtern jeweils eine Aluminium-Außenschichtmit einer Dicke von etwa 20 nm aufgebracht. On both ITO layers each have a aluminum Außenschichtmit a thickness of about 20 nm is deposited by sputtering.
  • Auf diesem Bauteil mit einer Außenschicht aus Aluminium (dh einem selbstpassivierenden Metall) wird durch Lasertransfer eine Keimschicht aus Nickel in Form des galvanisch aufzuwachsenden Grids aufgebracht. On this part with an outer layer of aluminum (ie, a self-passivating metal) is deposited by laser transfer a seed layer of nickel in the form of galvanically be grown grids. Somit wird eine strukturierte, elektrisch leitfähige Keimschicht auf definierten Bereichen der Aluminium-Außenschicht erhalten. Thus, a structured, electrically conductive seed layer is obtained on defined areas of the aluminum outer layer. Die strukturierte Nickel-Keimschicht wird sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite des Bauteils aufgebracht. The patterned nickel seed layer is applied to both the front and on the back side of the component.
  • Die SHJ-Solarzelle wird nun in den Bereichen der Keimschicht mittels Edelstahlklammern elektrisch kontaktiert und vollständig in ein schwefelsaures Galvanikbad, das ein Kupfersalz enthält, eingetaucht. The SHJ solar cell will now be electrically contacted in the areas of the seed layer by means of stainless steel clips and completely immersed in a sulfuric acid plating bath containing a copper salt. Die Solarzelle wird nun für etwa 5 min periodisch wechselnd für 9 ms kathodisch und für 1 ms anodisch mit Spannung beaufschlagt. The solar cell is now subjected for about 5 min periodically alternately cathodically for 9 ms, and 1 ms for anodically with voltage. Bei kathodischer Beaufschlagung fließt ein Strom von 800 mA bei anodischer Beaufschlagung wird ein Maximalstrom von 1600 mA und eine Maximalspannung V+ von 10V vorgegeben. In cathodic applying a current of 800 mA at anodic applying a maximum current of 1600 mA and a maximum voltage V + of 10V is set. Dies wird durch die oben erläuterte und in This is explained by the above, and in 4 4 dargestellte Schaltung geregelt. Circuit shown regulated.
  • Auf der strukturierten Nickel-Keimschicht erfolgt zunächst die galvanische Abscheidung des Kupfers. On the patterned nickel seed layer initially carried the electrodeposition of copper. Nun werden die Pulsparameter abschließend für die vollständige Oxidierung der Aluminiumschicht angepasst: Die Amplitude des andodischen Stroms wird auf 5 A und die der Spannung auf 10 V gesetzt. Now, the pulse parameters are finally adapted for the complete oxidation of the aluminum layer: The amplitude of the current is the andodischen the voltage to 10 V and 5 A is set to. Die Dauer des Pulses beträgt 5 ms. The duration of the pulse is 5 ms. Die Amplitude der kathodischen Spannung wird auf 0.9 V gestzt und die des Stroms auf 2 A. Die Dauer des anodischen Pulses beträgt ebenfalls 5 ms. The amplitude of the cathodic voltage is gestzt to 0.9 V and the current of 2 A. The duration of the anodic pulse also is 5 ms. Mit diesen Paremetern wird die Probe für 10 s im Elektrolytbad beaufschlagt. With these Paremetern the sample for 10 s is applied in the electrolyte.
  • Selektiv auf der Nickel-Keimschicht wird galvanisch Kupfer abgeschieden. Selectively on the nickel seed layer of copper is electrodeposited. In den freiliegenden, dh nicht durch die Nickel-Keimschicht bedeckten Bereiche, wird die Aluminium-Außenschicht oxidiert, wobei Aluminiumoxid entsteht, das aufgrund seiner geringen Dicke transparent ist. In the exposed, ie, not covered by the nickel seed layer areas, the aluminum outer layer is oxidized to form aluminum oxide is formed which is transparent because of its small thickness.
  • Beispiel 4: Erzeugung galvanischer Leiterbahnen auf Siliziumsubstraten Example 4: Generation galvanic conductor tracks on silicon substrates
  • Es wird ein texturiertes Siliziumsubstrat der Schichtdicke 180 µm eingesetzt. It is used 180 microns a textured silicon substrate of the layer thickness. Auf die Siliziumoberfläche wird eine isolierende Siliziumoxidschicht aufgebracht. an insulating silicon oxide layer is deposited on the silicon surface. Anschließend wird auf die Siliziumoxidschicht vollflächig eine Aluminium-Außenschicht der Dicke 1 µm aufgedampft. Subsequently, an aluminum outer layer of thickness vapor-deposited over the entire surface 1 micron on the silicon oxide layer. Man erhält ein Bauteil mit einer Außenschicht aus selbstpassivierendem Metall. This gives a component with an outer layer of selbstpassivierendem metal.
  • In definierten Bereichen wird die Aluminium-Außenschicht über einen abdichtenden Stempel mit einer Zinkatlösung kontaktiert. In defined ranges, the aluminum outer layer is contacted by a sealing stamp with a zincate solution. In diesen Bereichen kommt es zur Ausbildung einer Zinkschicht. In these areas, resulting in formation of a layer of zinc. 5a 5a zeigt eine REM-Aufnahme dieser Oberfläche nach der Ausbildung der Zinkschicht. shows an SEM image of this surface after the formation of the zinc layer. Anschließend wird über eine stromlose elektrochemische Abscheidung Nickel (Chemisch-Nickel) auf der Zinkschicht aufgebracht. Then, over an electroless nickel electrochemical deposition (chemical nickel) is deposited on the zinc layer. Die Abscheidung des Chemisch-Nickel erfolgt selektiv auf dem Zink, nicht jedoch auf der Aluminium-Außenschicht. The deposition of chemical nickel is carried out selectively on the zinc, but not on the aluminum outer layer. zeigt eine REM-Aufnahme der Oberfläche nach der stromlosen Abscheidung des Nickels. shows an SEM photograph of the surface after the electroless deposition of nickel. Somit wird auf der Aluminium-Außenschicht eine strukturierte Keimschicht erhalten, die durch eine Zinkschicht und einer auf dieser Zinkschicht abgeschiedenen Nickelschicht gebildet wird. Thus, a patterned seed layer is obtained on the aluminum outer layer is formed by a zinc layer and a deposited layer of zinc on this nickel layer.
  • Das Bauteil wird mit einem Galvanikbad, das einen Kupferelelektrolyten enthält, in Kontakt gebracht. The component is reacted with an electroplating bath containing a Kupferelelektrolyten in contact. Anschließend wird periodisch kathodisch und anodisch mit Spannung beaufschlagt. The mixture is then periodically applied cathodically and anodically with voltage. Auf der Zn/Ni-Keimschicht wird galvanisch Kupfer abgeschieden. On the Zn / Ni-seed layer of copper is electrodeposited. zeigt eine REM-Aufnahme der Oberfläche nach der galvanischen Abscheidung des Kupfers. shows an SEM photograph of the surface after the electrolytic deposition of copper. Auf der selbstpassivierenden Aluminium-Außenschicht ist keinerlei Abscheidung von Kupfer erkennbar. On the self-passivating aluminum outer layer no deposition of copper can be seen. Anschließend wird das Bauteil mit einem Galvanikbad mit Silberelektrolyten in Kontakt gebracht und unter Verwendung eines Pulsstroms mit wechselnden Vorzeichen erfolgt die galvanische Abscheidung des Silbers auf der Kupferschicht. The component is then brought into contact with an electroplating bath with silver electrolyte and using a pulse current with alternating signs, the galvanic deposition of the silver is carried out on the copper layer.
  • Abschließend wird durch eine Ätzbehandlung die freiliegende Aluminium-Außenschicht entfernt und dadurch die darunterliegende Siliziumoxidschicht freigelegt. Finally, the exposed aluminum outer layer is removed, thereby exposing the underlying silicon oxide layer by an etching treatment. Die erzeugten Leiterbahnen sind jetzt elektrisch voneinander getrennt. The conductor tracks produced are now electrically isolated from each other. 5d 5d zeigt eine mikroskopische Aufnahme der Oberfläche nach dem abschließenden Ätzschritt. shows a micrograph of the surface after the final etching step.
  • Auf der dielektrischen Siliziumoxidschicht des Bauteils liegt also eine lateral strukturierte Beschichtung vor, die in definierten Abständen metallische Bereiche (aus Aluminium) aufweist, die durch Aussparungen voneinander getrennt sind. On the dielectric silicon oxide layer of the component is thus present a laterally structured coating comprising at defined intervals metallic regions (aluminum), which are separated from one another by recesses. Selektiv auf den Aluminium-Bereichen liegt die Zn/Ni-Keimschicht vor, die wiederum vollständig – also auch an den Flanken, welche die Schicht seitlich begrenzen – von galvanisch abgeschiedenem Kupfer und Silber bedeckt ist. Selectively on the aluminum areas is the Zn / Ni seed layer which in turn entirely - thus also on the flanks which delimit the layer side - is covered with electroplated copper and silver.
  • Beispiel 5: Al-Ni-Cu-Ag Leiterbahnen auf monokristallinem Siliziumwafer Example 5 Al-Ni-Cu-Ag conductors on monocrystalline silicon wafer
  • Auf einen planen monokristallinen Siliziumwafer wird vollflächig eine Aluminiumschicht aufgedampft. At a planning monocrystalline silicon wafer, an aluminum layer is deposited over the entire surface.
  • Mittels Siebdruck wird lokal eine zinkatbasierte Paste aufgedruckt, die 80 Sekunden lang einwirkt und danach mit Wasser abgespült wird. By screen printing is locally printed zinkatbasierte a paste, which is applied for 80 seconds and then rinsed with water. Das Substrat wird daraufhin für 180 Sekunden in einen stromlosen Nickel-Phosphor-Elektrolyten mit einem pH-Wert von 4,8 getaucht. The substrate is then immersed for 180 seconds in an electroless nickel-phosphorus electrolyte with a pH value of 4.8. Dabei werden nur die Bereiche mit Nickel-Phosphor beschichten, auf die vorher die zinkatbasierte Paste eingewirkt hat. Only the areas with nickel-phosphorus coating on the previously zinkatbasierte the paste has acted. Auf definierten Bereichen der Aluminium-Außenschicht wird somit eine aus Zink und Chemisch-Nickel gebildete Keimschicht erhalten. On defined areas of the aluminum outer layer is a seed layer formed from zinc and electroless nickel is thus obtained.
  • Anschließend erfolgt die galvanische Abscheidung von Kupfer auf dieser Keimschicht aus Zink und Chemisch-Nickel. Then, the electrodeposition of copper takes place on this seed layer of zinc, and electroless nickel. Dabei wird ein saurer Kupferelektrolyt auf Kupfersulfatbasis mit einem pH Wert von 2,8 benutzt. In this case, an acidic copper electrolyte is used in copper sulfate base with a pH value of 2.8. Für die Abscheidung wird ein Potential von 1,2 V angelegt. For the deposition, a potential of 1.2 V is applied. Auf den Nickel-Phosphor-Bereichen dagegen führt das negative Potential zu einer Kupferabscheidung. On the nickel-phosphorous areas, however, the negative potential leads to a copper deposit. Ebenso wird bei der folgenden galvanischen Silberabscheidung aus einem alkalischen Silberelektrolyten (pH 10,5) nur der Kupferbereich beschichtet und die Aluminiumbereiche bleiben durch das angelegte Potential von 1,1 V geschützt. Likewise, (pH 10.5) is coated only the copper range in the subsequent galvanic deposition of silver from a silver alkaline electrolyte and the aluminum regions remain protected by the applied potential of 1.1 V.
  • Darauffolgend wird ein Ätzschritt in einer verdünnten Salzsäurelösung durchgeführt. Subsequently, an etching step is performed in a dilute hydrochloric acid solution. Dabei werden die Aluminiumbereiche neben den galvanisch aufgebrachten Leiterbahnen bevorzugt geätzt. The aluminum areas are in addition to the electroplated conductor tracks preferably etched. Die Aluminiumätzgeschwindigkeit ist deutliche höher als bei Substraten mit vergleichbar dicken Aluminiumschichten. The Aluminiumätzgeschwindigkeit is significantly higher than for substrates with comparable thick aluminum layers. Der Grund dafür ist die Ausbildung eines Lokalelements zwischen Aluminium und dem galvanisch abgeschiedenen Ni/Cu/Ag-Schichtstapel, was zu einer schnelleren Auflösung (Korrosion) des Aluminiums führt. The reason is the formation of a local cell between aluminum and the electrodeposited Ni / Cu / Ag layer stacks, resulting in more rapid dissolution (corrosion) of aluminum.
  • Beispiel 6: Beidseitige Leiterbahnen auf Leiterplattensubstrat Example 6: Bilateral traces on printed circuit board substrate
  • Basissubstrat für dieses Beispiel ist ein Leiterplattenvorläufer bestehend aus Prepreg-Material (Schichtdicke 500 µm) welches beidseitig mit einer Aluminiumfolie (30 µm) beschichtet ist. Base substrate for this example is a printed circuit board precursor consisting of prepreg material (layer thickness 500 .mu.m) which is coated on both sides with an aluminum foil (30 microns). Auf beiden Seiten werden auf definierten Bereichen der Aluminium-Außenschicht mittels Lasertransferprozess dünne Nickelschichten aufgebracht. On both sides of the aluminum outer layer are applied thin nickel layers by means of laser transfer process on defined areas. Diese werden in einem alkalischen Kupferbad auf Pyrophosphatbasis (pH 8,0) galvanisch verstärkt. These are reinforced by electroplating in an alkaline copper bath to Pyrophosphatbasis (pH 8.0). Nachdem eine Schichtdicke von 5 µm Kupfer abgeschieden worden ist, wird das Aluminium in einer verdünnten Natriumhydroxidlösung entfernt, von der die Nickel/Kupferbereiche nicht angegriffen werden. After a layer thickness of 5 microns of copper has been deposited, the aluminum is removed in a dilute sodium hydroxide, the are not affected the nickel / copper areas. Sobald die Aluminiumfolie über die gesamte Schichtdicke durchgeätzt ist, sind die Al/Ni/Cu Leiterbahnen elektrisch voneinander getrennt. Once the aluminum foil is etched over the entire layer thickness, the Al / Ni / Cu conductor tracks are electrically separated from each other.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer oder mehrerer elektrischer Kontakte auf einem Bauteil, folgende Schritte umfassend: – Bereitstellung eines Bauteils, das eine Vorder- und eine Rückseite aufweist, wobei auf der Vorderseite und/oder der Rückseite eine Außenschicht aus einem transparenten, elektrisch leitfähigen Oxid (TCO) oder einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter vorliegt, – Aufbringen einer strukturierten, elektrisch leitfähigen Keimschicht auf definierten Bereichen der Außenschicht, wobei das Aufbringen der Keimschicht nicht galvanisch erfolgt, – galvanische Abscheidung zumindest eines Metalls auf der Keimschicht. A process for producing one or more electrical contacts on a component, comprising the steps of: - providing a component having a front and a back, wherein an outer layer of a transparent electrically conductive oxide (on the front and / or back of TCO ) or a self-passivating metal or semiconductor is present, - applying a patterned, electrically conductive seed layer on defined areas of the outer layer, wherein depositing the seed layer is not electrically, - electrodepositing at least one metal on the seed layer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bauteil ein elektrisches Bauteil, insbesondere eine Solarzelle oder eine Leuchtdiode, oder eine Vorstufe einer Leiterplatte ist. The method of claim 1, wherein the component is an electrical component, in particular a solar cell or a light emitting diode, or a precursor of a printed circuit board.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Solarzelle eine Heterojunction-Solarzelle ist. The method of claim 2, wherein the solar cell is a heterojunction solar cell.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das TCO ein Indiumzinnoxid (ITO), ein Aluminium-dotiertes Zinkoxid (AZO), ein Fluor-dotiertes Zinnoxid (FTO), ein Bor-dotiertes Zinkoxid oder ein Wasserstoff-dotiertes Indiumoxid ist; Method according to one of the preceding claims, wherein said TCO is an indium tin oxide (ITO), an aluminum-doped zinc oxide (AZO), fluorine-doped tin oxide (FTO), a boron-doped zinc oxide or a hydrogen-doped indium oxide; und/oder das selbstpassivierende Metall Aluminium, Titan, Nickel, Chrom oder Zink oder eine Legierung eines dieser Metalle oder der selbstpassivierende Halbleiter Silizium ist. and / or the self-passivating metal is aluminum, titanium, nickel, chromium or zinc or an alloy of these metals, or the self-passivating silicon semiconductor.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Außenschicht aus dem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter über eine physikalische Gasphasenabscheidung, eine chemische Gasphasenabscheidung oder durch Anbringen einer Folie des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters erhalten wird; Method according to one of the preceding claims, thereby obtaining the outer layer of self-passivating metal or semiconductor by a physical vapor deposition, chemical vapor deposition or by applying a film of self-passivating metal or semiconductor; und/oder wobei die Außenschicht des Bauteils eine Dicke von ≤ 25 µm aufweist. and / or wherein the outer layer of the component has a thickness of ≤ 25 microns.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Aufbringen der Keimschicht auf definierten Bereichen der Außenschicht über ein Druckverfahren, insbesondere Siebdruck, Inkjet-Druck, flexographischen Druck oder Aerosoldruck, ein Lasertransfer-Verfahren oder eine stromlose elektrochemische Abscheidung, insbesondere ein Zinkat-Verfahren, gefolgt von der Abscheidung von Chemisch-Nickel, erfolgt. Method according to one of the preceding claims, wherein the deposition of the seed layer on defined areas of the outer layer via a printing process, in particular screen printing, inkjet printing, flexographic printing or spray printing, a laser transfer method or an electroless plating deposition, in particular a zincate method followed by deposition of chemical nickel, takes place.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige Keimschicht ein oder mehrere Metalle, insbesondere Kupfer oder eine Kupferlegierung, Nickel oder eine Nickellegierung, Indium oder eine Indiumlegierung, Zinn oder eine Zinnlegierung oder ein Edelmetall wie Silber oder eine Silberlegierung, ein oder mehrere elektrisch leitfähige Polymere, ein oder mehrere elektrisch leitfähige Kohlenstoffmaterialien, insbesondere Graphen, Graphenoxid, Kohlenstoffnanoröhren, Graphit oder Ruß, oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Komponenten enthält; Method according to one of the preceding claims, wherein the electrically conductive seed layer of electrically one or more metals, in particular copper or a copper alloy, nickel or a nickel alloy, indium or an indium alloy, tin or tin alloy or a noble metal such as silver or a silver alloy, one or more conductive polymers, contains one or more electrically conductive carbon materials, in particular graph, graphene, carbon nanotubes, graphite or carbon black, or a mixture of at least two of these components; und/oder wobei die Keimschicht eine Dicke von ≤ 20 µm aufweist. and / or wherein said seed layer has a thickness of ≤ 20 microns.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das galvanisch abgeschiedene Metall Kupfer oder eine Kupferlegierung, Nickel oder eine Nickellegierung oder ein Edelmetall wie Silber oder eine Silberlegierung ist. Method according to one of the preceding claims, wherein the electrodeposited metal is copper or a copper alloy, nickel or a nickel alloy, or a noble metal such as silver or a silver alloy.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die galvanische Abscheidung des Metalls mittels Pulsstrom mit kathodischen und anodischen Pulsen erfolgt. Method according to one of the preceding claims, wherein the electrodeposition of the metal by means of pulse current having cathodic and anodic pulses.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei nach der galvanischen Abscheidung des Metalls noch eine Anodisierung des selbstpassivierenden Metalls oder Halbleiters in einem Anodisierungsbad erfolgt. Method according to one of the preceding claims, wherein another anodization of the self-passivating metal or semiconductor is carried out by electrodeposition of the metal in an anodizing bath.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei nach der galvanischen Abscheidung freiliegende Bereiche der Außenschicht, die nicht durch die strukturierte Keimschicht bedeckt sind, durch eine Ätzbehandlung abgetragen werden. Method according to one of the preceding claims, wherein, to be removed by an etching treatment after the electrolytic deposition exposed regions of the outer layer which are not covered by the patterned seed layer.
  12. Vorrichtung, enthaltend – ein Bauteil mit einer Vorder- und einer Rückseite, wobei auf der Vorderseite und/oder der Rückseite des Bauteils eine lateral strukturierte Beschichtung vorliegt, die in definierten Abständen metallische oder halbleitende Bereiche aus einem selbstpassivierenden Metall oder Halbleiter aufweist, – eine elektrisch leitfähige Keimschicht, die auf den metallischen oder halbleitenden Bereichen der lateral strukturierten Beschichtung vorliegt, – eine galvanisch abgeschiedene Metallschicht, die die Keimschicht bedeckt. Device comprising - a component having a front and a back side, wherein on the front and / or rear of the member has a laterally structured coating is present, which has metallic or semi-conductive regions of a self-passivating metal or semiconductor in defined intervals, - an electrically conductive seed layer present on the metallic or semi-conductive areas of the laterally structured coating, - an electrodeposited metal layer, which covers the seed layer.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei in der lateral strukturierten Beschichtung zwischen den metallischen oder halbleitenden Bereichen jeweils oxidische Bereiche oder Aussparungen vorliegen, die sich bevorzugt über die gesamte Dicke der Beschichtung erstrecken. The apparatus of claim 12, wherein each oxidic areas or recesses present in the laterally structured coating between the metallic or semiconducting areas which preferably extend over the entire thickness of the coating.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Oberfläche der oxidischen Bereiche im Wesentlichen weder mit der elektrisch leitfähigen Keimschicht noch mit der galvanisch abgeschiedenen Metallschicht bedeckt ist. The apparatus of claim 13, wherein the surface of the oxide regions is substantially covered neither with the electrically conductive seed layer nor with the electrodeposited metal layer.
  15. Vorrichtung, enthaltend – ein Bauteil, das eine Vorder- und eine Rückseite aufweist, wobei die Vorderseite und/oder die Rückseite des Bauteils durch eine Beschichtung aus einem transparenten leitfähigen Oxid (TCO-Beschichtung) gebildet ist, – eine elektrisch leitfähige Keimschicht, die in definierten Bereichen auf der TCO-Beschichtung aufgebracht ist, – eine galvanisch abgeschiedene Metallschicht, die die Keimschicht bedeckt. Device comprising - a component which has a front and a back, the front and / or back of the component is formed by a coating of a transparent conductive oxide (TCO coating), - an electrically conductive seed layer, which in defined regions is applied on the TCO coating, - an electrodeposited metal layer, which covers the seed layer.
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