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Die Erfindung betrifft eine Solarzelle
sowie ein Verfahren zur Herstellung der Solarzelle. Ferner bezieht
sich die Erfindung auf eine Rollendruckvorrichtung zur Durchführung des
Herstellungsverfahrens der Solarzelle.
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Bekannt sind Solarzellen, die ein
halbleitendes, dotiertes Substrat aufweisen, das eine Oberflächenseite
und eine dieser gegenüberliegende
Unterflächenseite
besitzt. Das Substrat ist beispielsweise als p-dotiertes Silizium
ausgebildet und ist auf seiner Oberflächenseite n-dotiert, so dass
quasi eine flächige
Diode ausgebildet ist. Das n-dotierte Silizium bildet eine Emitterschicht,
auf der sich streifenförmige, über die
Breite der Solarzelle verlaufende, zueinander parallel beabstandet
liegende Kontaktfinger aus elektrisch leitendem Material befinden.
Die Kontaktfinger sind mittels zweier, rechtwinklig zu ihnen verlaufender
Stromsammelschienen elektrisch verbunden, wobei sich die Stromsammelschienen
ebenfalls auf der Oberflächenseite
der Solarzelle befinden. Die Anordnung ist derart getroffen, dass
die eine Stromsammelschiene etwa ein Drittel der Breite und die
andere Strom-Sammelschiene
etwa zwei Drittel der Breite der Solarzelle von ihrer Randseite
entfernt verlaufen. Durch dieses aus Kontaktfingern und Stromsammelschienen
gebildete Gitterwerk auf der Oberflächen seite ist eine hinreichende
Stromtragfähigkeit gewährleistet.
Auf der Unterflächenseite
ist eine Rückkontaktfläche angeordnet,
die vorzugsweise als Aluminium-Rückkontakt
ausgebildet ist. Zur besseren Kontaktierung, insbesondere Lötfähigkeit,
und auch zur Verbesserung der Stromtrageigenschaften verlaufen über die
Rückkontaktfläche zwei
Rückkontaktstreifen
aus sehr gut leitendem elektrischen Material, beispielsweise Silber,
wobei die Rückkontaktstreifen
auf der Unterflächenseite
etwa in entsprechenden Positionen wie die Stromsammelschienen auf
der Oberflächenseite
angeordnet sind. Die photolithographisch oder per Siebdruck aufgebrachten Kontaktfinger
sind in Bezug auf ihre Stromtragfähigkeit mit der erforderlichen
Breite auszubilden, wodurch aktive Fläche verloren geht. Die bekannte
Solarzelle ist insoweit hinsichtlich ihres Wirkungsgrades beschränkt.
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Ferner ist die Bauart einer Solarzelle
bekannt, bei der keine Stromsammelschienen auf der Oberflächenseite
angeordnet sind, um die sich dort befindenden Kontaktfinger miteinander
zu verbinden. Vielmehr sind die beiden Sammelschienen an den beiden
Randseiten des Substrats angeordnet. Auf diese Art und Weise ist
die aktive Fläche
vergrößert, wobei
dennoch die Kontaktfinger einen nicht unerheblichen Flächenanteil
abdecken, der für
die Stromgenerierung nicht zur Verfügung steht.
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Eine weitere Bauart einer Solarzelle
weist eine strukturierte Oberflächenseite
mit streifenförmigen,
voneinander beabstandeten Erhöhungen
auf. Die Erhöhungen
tragen mittels Rollendruck aufgebrachte Kontaktfinger, das heißt anstelle
der mittels lithographischem Verfahren oder Siebdruck aufgebrachten,
relativ großflächigen Kontaktfingern
sind auf die schmalen Grate der Erhöhungen Kontaktfinger, beispielsweise
in Form von Silberpaste, aufgebracht, die eine erheblich geringere
Breite, jedoch aufgrund ihrer Querschnittsform eine hinreichend große Stromtragfähigkeit
besitzen. Hierdurch wird eine geringere Fläche abgedeckt, so dass die
aktive Fläche
vergrößert und
damit der Wirkungsgrad der Solarzelle angehoben ist. Die sich auf
den Erhöhungen
befindlichen Kontaktfingern werden mittels Stromsammelschienen verbunden,
die per Dispenser auf die Oberflächenseite
aufgespritzt werden. Sie verlaufen rechtwinklig zu den Kontaktfingern,
wobei die gespritzten Stränge
den Höhendifferenzen
der Strukturierung folgen. Beim Einbrennen der Silberpaste der Sammelschienen
kann es zu Rissbildungen kommen. Die Verminderung der aktiven Fläche durch
die per Dispenser aufgebrachten Sammelschienen ist geringer als
bei den Siebdruckfingern beziehungsweise lithographisch erzeugten
Kontaktfingern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Solarzelle mit hohem Wirkungsgrad bei einfacher und funktionssicherer
Herstellung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Solarzelle
weist ein halbleitendes, dotiertes Substrat auf, das eine Oberflächenseite
und eine dieser gegenüberliegende
Unterflächenseite
besitzt. Ferner ist mindestens eine Randseite im Hinblick auf Kontaktierungsmaßnahmen
betroffen. Bevorzugt werden beide Randseiten des vorzugsweise rechteckigen
oder quadratischen Substrats mit Kontaktierungsmaßnahmen
beaufschlagt, wobei die beiden, einander diametral gegenüberliegenden
Randseiten quer, insbesondere rechtwinklig, zu den nachstehend erwähnten Kontaktfingern
verlaufen. Die Oberflächenseite der
Solarzelle ist mit Strukturierung versehen, die streifenförmige, voneinander
beabstandete Erhöhungen
aufweist. Die Erhöhungen
laufen vorzugsweise parallel zueinander. Ferner besitzt die Oberflächenseite
eine Emitterschicht, die durch Dotierung im Substrat erzeugt wird.
Die Emitterschicht besitzt eine n-Dotierung; sie besteht vorzugsweise
aus n-dotiertem Silizium. Das halbleitende, dotierte Substrat besteht
demgegenüber
aus p-dotiertem Silizium, so dass insgesamt ein pn-Übergang
einer flächigen
Diode gebildet ist. Die Erhöhungen
tragen Kontaktfinger, die mittels Rollendruck erzeugt sind und der Stromableitung
der Emitterschicht dienen. Sie sind soweit bis an die Randkante
und darüber
hinaus ausgebildet, dass sie elektrisch leitend mit mindestens einer
sich auf der Unterflächenseite
befindenden und vorzugsweise ebenfalls bis über die Randkante hinaus reichenden
Stromsammelschiene in Verbindung stehen. Mithin sind die Kontaktfinger
und die Stromsammelschiene jeweils quasi „um die Ecke herumgezogen", das heißt, sie
sind bis in den Bereich der Randseite geführt, so dass sie sich dort
elektrisch kontaktieren, das heißt, der von den Kontaktfingern abgeführte Strom
wird im Bereich der Randseite von den Kontaktfingern auf die Stromsammelschiene übergeben,
die die Stromführung übernimmt.
Durch die Herstellung der Kontaktfinger mittels Rollendruck ist
eine einfache, effektive Fertigung möglich, wobei beim Druckvorgang
die aufgebrachte, elektrisch leitende Paste, stirnseitig, das heißt im Bereich
der Randseite, um diese ein Stück
weit herumgeführt wird.
Dies kann so weit gehen, dass der „herumgeführte" Bereich jedes Kontaktfingers bis zur
Unterflächenseite
reicht und dort die Stromsammelschiene kontaktiert, die sich nur
auf der Unterflächenseite
befindet. Alternativ ist es auch möglich, dass -wie bereits beschreiben-
die Stromsammelschiene ebenfalls „um die Ecke herumgezogen" ist, das heißt, sie reicht
bis in den Bereich der Randseite des Substrats, so dass die Kontaktierung
mit den Kontaktfingern im Randseitenbereich erfolgen kann. Dieses „Herumziehen" ist deshalb sehr
gut möglich,
weil die Dicke des Substrats nur sehr klein ist und daher keine
große
Randseitenhöhe überwunden
werden muss. Die Erfindung geht also ganz neue Wege, da ohne zusätzliche,
an der Randseite angeordnete Mittel eine Kontaktierung von der Oberflächenseite
bis zur Unterflächenseite
erfolgt. Dies vereinfacht die Herstellung. Da sich keine Stromsammelschienen auf
der Oberflächenseite
befinden, steht eine entsprechend, große aktive Fläche zur
Verfügung,
die aufgrund der per Rollendruck hergestellten Kontaktfinger nur
geringfügig
abgedeckt ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass
die Randseite eine Randsammelschiene aufweist, die eine zusätzliche
Verbindung zwischen den Rollendruck-Kontaktfingern und der Stromsammelschiene herstellt.
Nach dem Hauptanspruch sind die Rollendruck-Kontaktfinger im Bereich
der Randseite mit der Stromsammelschiene verbunden, wobei jeder
Verbindungsweg zumindest abschnittsweise etwa ähnliche Querschnittsabmessungen wie
die Kontaktfinger aufweist. Wird nun eine zusätzliche Verbindung zwischen
den Rollendruck-Kontaktfingern
und der Stromsammelschiene hergestellt, indem die Randseite mit
einer Randsammelschiene versehen wird, so werden diese Verbindungswege
verstärkt
durch die Randsammelschiene, die nicht nur -wie die Verbindungswege-
jeweils im Bereich der Kontaktfinger ausgebildet ist, sondern sich über die
gesamte Tiefe des Substrats erstreckt. Hierdurch ist die Stromtragfähigkeit
und die Kontaktierung nochmals verbessert. Die Randsammelschiene
wird bevorzugt auf die elektrischen Verbindungswege zwischen Kontaktfingern und
Stromsammelschiene aufgebracht. Alternativ kann auch vorgesehen
sein, dass sie sich unterhalb dieser elektrischen Verbindungswege
befindet. Stets gilt jedoch, dass sie guten elektrischen Kontakt
mit den Verbindungswegen hat und daher die Stromtragfähigkeit
erhöht.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn zwei,
einander diametral gegenüberliegende
Randseiten vorliegen, bis zu denen sich die Kontaktfinger erstrecken
und die jeweils eine Randsammelschiene aufweisen, die jeweils mit
einer Stromsammelschiene elektrisch in Verbindung stehen. Die Verbindung
der Kontaktfinger mit der Stromsammelschiene erfolgt insoweit an den
beiden einander gegenüberliegenden
Randseiten, wobei zusätzlich
dort jeweils eine Randsammelschiene vorgesehen ist. Alternativ kann
auch -gemäß Hauptanspruch-
vorgesehen sein, dass sich dort, also an beiden Randseiten, keine
Randsammelschienen befinden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung
sieht vor, dass die Randsammelschiene(n) und die Stromsammelschiene(n)
parallel zueinander verlaufen und dass sich die Kontaktfinger quer,
insbesondere rechtwinklig, zu den/der Randsammelschiene(n) erstrecken.
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Um vom halbleitenden, dotierten Substrat den
Strom abzuführen,
ist auf der Unterflächenseite mindestens
ein, das Substrat kontaktierende Rückkontaktstreifen angeordnet.
Vorzugsweise sind zwei parallel zueinander verlaufende, sich etwa
auf ein Drittel und zwei Drittel der Breite des Substrats befindenden
Rückkontaktstreifen
vorgesehen, die quer, insbesondere rechtwinklig zu den sich auf
der Oberflächenseite
befindenden Kontaktfinger verlaufen beziehungsweise parallel zu
der/den Stromsammelschiene(n) angeordnet sind. Zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass sich auf der Unterflächenseite eine Rückkontaktfläche befindet;" die mit dem/den
Rückkontaktstreifen
elektrisch in Verbindung steht. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen,
dass das Substrat direkt von der Rückkontaktfläche kontaktiert ist und dass
sich der/die Rückkontaktstreifen
auf der äußeren Rückkontaktfläche befinden.
Alternativ kann diese Anordnung jedoch auch umgekehrt sein, das heißt, die
Rückkontaktstreifen
befinden sich direkt auf dem Substrat und werden überdeckt
von der Rückkontaktfläche.
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Eine Weiterbildung der Erfindung
sieht vor, dass auf der Unterflächenseite
mindestens ein in das Substrat eingreifender, der elektrischen Trennung von
Emitterschicht und Stromsammelschiene einerseits sowie Substrat,
Rückkontaktfläche und
Rück kontaktstreifen
andererseits dienender Trenngraben ausgebildet ist, der mit seinem
einen Längsrand
an die Stromsammelschiene und mit seinem anderen Längsrand
an den Rückkontaktstreifen
angrenzt. Der Trenngraben erzeugt über die Tiefe des Substrats gesehen
eine Vertiefung in diesem, wodurch eine sichere elektrische Trennung
zwischen dem n-dotierten und dem p-dotierten Bereich gegeben ist.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die
Randsammelschiene(n) und/oder der/die Rückkontaktstreifen als Rollendruck-Randsammelschiene(n)
beziehungsweise Rollendruck-Rückkontaktstreifen
ausgebildet ist/ sind. Diese Art der Erstellung von Randsammelschiene
und Rückkontaktstreifen,
also mittels Rollendruck, führt
zu geringen Herstellungskosten und stellt eine funktionssichere
Technik dar, die reproduzierbare Ergebnisse erbringt.
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Die Erfindung betrifft ferner ein
Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit folgenden Schritten: Ein
halbleitendes Substrat wird dotiert, die Oberflächenseite des Substrats wird
mit einer streifenförmige
Erhöhungen
aufweisenden Strukturierung versehen, dem Substrat wird auf der
Oberflächenseite
eine Emitterschicht zugeordnet, auf die Strukturierung werden per
Rollendruck Kontaktfinger aufgedruckt und es werden auf der Unterflächenseite
des Substrats mit den Kontaktfingern elektrisch leitend in Verbindung
stehende Stromsammelschienen angeordnet. Die Kontaktfinger werden
beim Rollendruck derart weit über
die zugehörige
Randseite überstehend ausgebildet,
dass durch bogenförmigen/abgebogenen
Verlauf eine Kontaktierung mit der Stromsammelschienen beziehungsweise
den Stromsammelschienen auf der Unterflächenseite möglich ist. Zusätzlich kann
auch vorgesehen sein, dass die Stromsammelschiene beziehungsweise
die Stromsammelschienen über
die Randseite hinausstehen und ebenfalls abgebogen sind, so dass
sie sich den Kontaktfingern nähern,
indem sie „um
die Ecke" geführt ist/sind.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Stromsammelschienen
auf der Unterflächenseite
per Rollendruck aufgedruckt werden. Ferner sieht das erfindungsgemäße Verfahren
vor, auf zwei einander diametral gegenüberliegende Randseiten des
Substrats per Rollendruck jeweils eine, die Kontaktfinger mit der
zugehörigen
Stromsammelschiene zusätzlich
verbindende Randsammelschiene aufzudrucken.
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Die Erfindung betrifft ferner eine
Rollendruckvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und insoweit
zur Herstellung einer Solarzelle, die eine. die Bedruckung vornehmende
Druckwalze mit elastischer Mantelfläche aufweist, an die eine Rakel eines
Druckstoffreservoirs in definierter Stellung anstellbar ist. Von
Besonderheit ist daher, dass die Rakel direkt mit der Druckwalze
zusammenwirkt, mittels der die Bedruckung des Substrats direkt erfolgt.
Mittels metallischer Leitpaste, insbesondere Silberleitpaste, werden
per Rollendruck die Kontaktfinger auf die Erhöhungen der Strukturierung gedruckt.
Ferner kann mit diesem Druckverfahren die Stromsammelschiene oder
auch gleichzeitig mehrere Stromsammelschienen auf das Substrat gedruckt
werden. Gleiches gilt für
den/die Rückkontaktstreifen und/oder
die Randsammelschiene beziehungsweise die Randsammelschienen.
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Bevorzugt ist die Rakel an ihren
beiden Endbereichen mit Distanzhaltern für die Anlage an der Mantelfläche der
Druckwalze ausgestattet. Zwischen den Distanzhaltern weist die Rakel
zumindest bereichsweise einen Abstand zur Mantelfläche der Druckwalze
auf, wobei der Abstand entsprechend der Dicke der aufzutragenden
Bedruckung gewählt ist.
Die Distanzhalter sind bevorzugt einstöckig mit der übrigen Struktur
des Rakels ausgebildet. Um die gesamte Solarzelle mittels eines
Druckvorgangs mit der entsprechenden Bedruckung versehen zu können, ist
der Abstand der Distanzhalter größer als
die Breite des Substrats der Solarzelle. Die Rakel wird von einer
Halteeinrichtung gehalten, die winkelverstellbar ist, so dass sich
der Anstellwinkel zur Mantelfläche
der Druckwalze einstellen lässt.
Die Mantelfläche
der Druckwalze ist bevorzugt glatt ausgebildet, das heißt, sie
weist keine Profilierungen auf.
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Die Zeichnungen veranschaulichen
die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen,
und zwar zeigt:
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1 einen
Querschnitt durch eine Solarzelle, von der im Wesentlichen die Randbereiche
dargestellt sind,
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2 einen
Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer Solarzelle,
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3 einen
Längsschnitt
durch eine Solarzelle gemäß dem Ausführungsbeispiel
der 1 beziehungsweise
der 2,
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4 einen
Bereich der Darstellung der 3 in
vergrößerter Form,
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5 eine
schematische Darstellung des Bedruckens der Solarzelle mittels der
Druckwalze einer Rollendruckvorrichtung,
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Solarzelle im Querschnitt,
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7 eine
Darstellung einer Verschaltung mehrerer Solarzellen,
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8 die
Verschaltungsvorrichtung in Draufsicht,
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9 eine
schematische Seitenansicht einer Rollendruckvorrichtung,
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10 eine
Draufsicht auf die Rollendruckvorrichtung mit einer Rakel und
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11 eine
der 10 entsprechende Draufsicht
mit einer anderen Rakelausführung.
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Die 1 zeigt
eine Solarzelle 1, die ein halbleitendes, dotiertes Substrat 2 aufweist.
Das Substrat 2 besteht aus p-dotiertem Silizium. Durch Dotierung
ist auf dem Substrat 2 im Bereich seiner Oberflächenseite 3 eine
Emitterschicht 4 ausgebildet, die auch bis in den Bereich
der beiden Randseiten 5 und 6 und als Randstreifen 7 bis
auf die Unterflächenseite 8 des
Substrats 2 reicht. Die Emitterschicht 4 besteht
aus n-dotiertem Silizium. Auf die Emitterschicht 4 kann
zumindest im Bereich der Oberflächenseite 3 eine
Antireflexionsbeschichtung 9 angeordnet sein. Aus dem Längsschnitt
der 3 geht hervor, dass
die Oberflächenseite 3 des
Substrats 2 mit einer Strukturierung 10 in Form
von streifenförmigen,
gleichmäßig voneinander
beabstandeten Erhöhungen 11 versehen
ist. Ein dementsprechendes Profil weist die Emitterschicht 4 auf.
Auf den Graten 12 der Erhöhungen 11 sind Kontaktfinger 13 angeordnet,
wie dies deutlich aus der 4 hervorgeht.
Jede Erhöhung 11 weist
zwei winklig zueinander stehende Flanken 14, 15 auf,
die zueinander konvergieren und in dem Grat 12 auslaufen,
der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, so dass insofern seine
Seitenflächen 16, 17 jeweils
einen Winkel, insbesondere stumpfen Winkel, zu den Flächen der Flanken 14 und 15 einschließen. Der
Grat 12 weist eine ebene Stirnfläche 18 auf, die senkrecht
zu den Seitenflächen 16 beziehungsweise 17 steht.
Per Rollendruck ist zur Ausbildung des Kontaktfingers 13 eine
elektrisch leitende Paste, insbesondere Silberpaste 19,
auf die Erhöhung 11,
insbesondere auf deren Grat 12, aufgebracht, die den Grat 12 umhüllt und sich
auch noch bereichsweise bis auf die Flanken 14 und 15 erstreckt.
Die von der Silberpaste 19 gebildete Bedruckung 20 weist
gemäß 4 einen ballonartig gewölbten Querschnitt
auf und ist hinsichtlich der Querschnittsfläche derart gestaltet, dass
eine gewünschte
Stromtragfähigkeit
erzielt ist.
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Auf der Unterflächenseite 8 der Solarzelle 1 befinden
sich – angrenzend
an die Randstreifen 7 – zwei
Trenngräben 21, 22,
die tiefer in das Substrat 2 hineinreichen als die Emitterschicht 4.
Die Unter flächenseite 8 trägt ferner
eine Rückkontaktfläche 23, die
sich über
die gesamte Tiefe erstreckt, jedoch nicht bis zu den Gräben 21, 22 reicht,
sondern zu diesen einen Abstand belässt. Dieser Abstand ist von Rückkontaktstreifen 24 und 24' ausgefüllt, die
elektrisch leitend mit der Rückkontaktfläche 23 in
Verbindung stehen und auch den elektrischen Kontakt zum Substrat 2 direkt
herstellen. Die Rückkontaktfläche 23 besteht
vorzugsweise aus Aluminium; die Rückkontaktstreifen sind vorzugsweise
aus Silber hergestellt, so dass sie eine bessere Kontaktierung zum Anschluss
der Solarzelle ermöglichen,
da Silber sehr einfach, Aluminium jedoch nur bedingt zum Anschluss
der Solarzelle verlötet
werden kann.
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Von Bedeutung ist, dass die Kontaktfinger 13 im
Rollendruck hergestellt und derart ausgebildet sind, dass sie elektrisch
leitend mit den Stromsammelschienen 25 und 26 in
Verbindung stehen. Die Stromsammelschienen 25 und 26 befinden
sich auf der Unterflächenseite 8,
und zwar in dem Bereich zwischen dem jeweiligen Trenngraben 21 beziehungsweise 22 und
der Randseite 5 beziehungsweise 6. Die Anordnung
ist nun derart getroffen, dass – gemäß 1 – jeder der Kontaktfinger 13 derart
weit über
die Randseite 5 beziehungsweise 6 hinaus hergestellt
sind, dass sie die Randseiten 5 beziehungsweise 6 umgreifen
und bis auf die sich an der Unterflächenseite 8 befindenden
Stromsammelschienen 25, 26 geführt sind. Hierdurch ist eine
elektrische Verbindung zwischen den Kontaktfingern 13 und
den Stromsammelschienen 25, 26 hergestellt. Mithin
werden die Kontaktfinger 13 „um die Ecke geführt", das heißt sie umgreifen
die Randseiten 5 und 6. Alter nativ oder zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass auch die Stromsammelschienen 25, 26 bei
der Fertigung so „um
die Ecke" geführt werden,
dass sie sich bis auf die Randseite 5 beziehungsweise 6 erstrecken,
wie dieses auch aus der 1 durch
die Schraffuren erkennbar ist. Mithin liegt die jeweilige Kontaktzone 27 der
Kontaktfinger 13 und der Stromsammelschiene 25 beziehungsweise 26 im
Bereich der Randseite 5 beziehungsweise 6.
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Die 2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Solarzelle 1, bei der zusätzlich auf die Randseite 5 beziehungsweise 6 jeweils
eine Randsammelschiene 28 beziehungsweise 29 aufgebracht
ist, die die vorstehend erwähnten
Verbindungszonen der Kontaktfinger 13 und Stromsammelschiene 25, 26 – sofern
letztere bis auf die Randseite 5 beziehungsweise 6 geführt ist – abdeckt.
Die Verbindungszonen und die jeweilige Randsammelschiene 28, 29 sind daher
in der 2 nicht mehr
separat dargestellt, sondern es ist eine ineinander übergehende
Kontaktierung 30, 31 geschaffen, die zuverlässig den
Strom zu den Stromsammelschienen 25, 26 auf der
Unterflächenseite 8 abführt.
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Die 5 zeigt
das Aufbringen der Kontaktfinger 13 auf die Grate 12 der
Erhöhungen 11 des Substrats 2 der
Solarzelle 1. Eine Druckwalze 32 einer nicht näher dargestellten
Rollendruckvorrichtung rotiert um eine Drehachse 33, die
rechtwinklig zu den Längserstreckungen
der Grate 12 verläuft.
Die glatte, elastische Mantelfläche 34 der
Druckwalze 32 rollt auf den Graten 12 ab und überträgt dabei
eine metallische, elektrisch leitende Paste, die die Kontaktfinger 13 ausbildet.
Im Bereich der Randseiten 5 und 6 wird die Paste
herumgezogen, um zu den Stromsammelschienen 25 und 26 eine
elektrische Verbindung herzustellen. Die Stromsammelschienen, die
vorzugsweise aus elektrisch sehr gut leitendem Material bestehen,
können
ebenfalls per Rollendruck aufgebracht werden, hier wird dann insbesondere
auch eine Silberpaste verwendet. Entsprechendes gilt für die Randsammelschienen 28 und 29,
die ebenfalls per Rollendruck aufgebracht werden können. Schließlich ist
es ferner vorteilhaft, wenn die Rückkontaktstreifen 24 und 24' ebenfalls per
Rollendruck erzeugt werden, wobei vorzugsweise ebenfalls eine elektrisch
leitfähige
Paste, insbesondere Silberpaste, als Druckstoff zum Einsatz gelangt.
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Die 6 zeigt
eine Modifikation des Ausführungsbeispiels
der 2, wobei der Unterschied darin
besteht, dass sich die Rückkontaktfläche 23 über die
gesamte Breite zwischen den beiden Trenngräben 21, 22 erstreckt
und dass angrenzend an die Trenngräben 21 und 22 auf
der Rückkontaktfläche 23 die
Rückkontaktstreifen 24 und 24' aufgebracht,
insbesondere aufgedruckt, sind.
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Aus der 7 geht die Kontaktierung zweier Solarzellen 1 mittels
einer Verschaltungsvorrichtung 35 hervor. Es ist erkennbar,
dass die Verschaltungsvorrichtung 35 eben ausgebildet sein
kann, a1-so nicht
von der Unterflächenseite
der einen Solarzelle bis auf die Oberflächenseite der anderen Solarzelle geführt werden
muss, sondern nur den Unterflächenseiten 8 der
Solarzellen 1 zugeordnet ist. Aus der Ansicht der 8 ist erkennbar, dass die
Verschaltungseinrichtung 35 lediglich Strompfade 36,
beispielsweise Kupferstreifen, aufweisen muss, die mit den Rückkontaktstreifen 24, 24' der einen Solarzelle 1 und
den Stromsammelschienen 25, 26 der anderen Solarzelle
verbunden, insbesondere verlötet,
sein müssen.
Hierzu weisen die Strompfade 36 die aus der 8 hervorgehende gekröpfte Gestalt
auf. Sie können
auf einem Grundsubstrat (in der 8 nicht dargestellt)
angeordnet sein, beispielsweise auf einer Epoxydharzplatine. Mittels
der Strompfade 36 werden die Pluspole der einen Solarzelle
mit den Minuspolen der anderen Solarzelle elektrisch verschaltet.
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Die 9 zeigt
eine Rollendruckvorrichtung 37 in schematischer Darstellung,
die die Druckwalze 32 aufweist, welche eine elastische
Mantelfläche 34 besitzt.
Die Mantelfläche 34 ist
glatt ausgebildet. An die Mantelfläche 34 lässt sich
eine Rakel 38 anstellen, wobei die Rakel 38 mittels
einer nicht dargestellten Halteeinrichtung gehalten und winkeleinstellbar ist,
das heißt,
der Anstellwinkel α (9) ist in gewünschter
Weise vorgebbar. Im Betrieb rotiert die Druckwalze 32 gemäß eingezeichnetem
Rotationspfeil 39 (auf die Oberseite der Rakel zu), wobei
sich auf der Rakel 38 ein Druckstoff 40 als pastöse Masse befindet.
Es handelt sich hierbei beispielsweise um Silberpaste, um die Rollendruck-Kontaktfinger 13 und/oder
die Stromsammelschienen 25, 26 und/oder die Rückkontaktstreifen 24, 24' und/oder die
Randsammelschienen 28, 29 auf das Substrat 2 aufzubringen.
Das Substrat 2 wird dabei gemäß 9 direkt mit der Mantelfläche 34 der
Druckwalze 32 kontaktiert und in Richtung des Pfeiles 41 bewegt.
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Die 10 zeigt
eine Draufsicht auf die Druckwalze 32 der Rollendruckvorrichtung 37.
Es ist erkennbar, dass die Rakel 38 randseitig zwei Distanzhalter 42 ausbildet,
die gegen die Mantelfläche 34 der
Druckwalze 32 angestellt sind. Die Distanzhalter 42 sind
einstöckig
mit dem übrigen
Bereich der Rakel 38 ausgebildet und von entsprechenden
Zungen gebildet. Zwischen den Distanzhaltern 42 weist die
Rakel 38 eine randoffene Ausnehmung 43 zur Ausbildung
eines Spaltes 44 zur Mantelfläche 34 der Druckwalze 32 auf.
Mithin bildet sich auf der Mantelfläche 34 der Druckwalze 32 eine
Schicht aus Druckstoff 40 aus, die der Dicke des Spalts 44 und
der Breite des Abstandes zwischen den beiden Distanzhaltern 42 entspricht.
Mithin stellt die Rakel 38 eine Dosiereinrichtung für den Druckstoff 40 dar,
mit der die Position des Bedruckstoffes und auch die geometrischen
Abmessungen des Bedruckstoffes auf der Mantelfläche 34 der Druckwalze 32 einstellbar
ist. In entsprechender Weise erfolgt beim Druckvorgang eine Übertragung
des Druckstoffes auf das Substrat 2 der Solarzelle 1.
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Die 10 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Rakel 38, die anstelle der einen randoffenen Ausnehmung 43 zwei
voneinander beabstandete randoffene Ausnehmungen 43 aufweist,
um beispielsweise die beiden Stromsammelschienen 25, 26 auf
die Unterflächenseite 8 des
Substrats 2 gemeinsam drucken zu können.