NL1011081C2

NL1011081C2 - Method and device for applying a metallization pattern to a substrate for a photovoltaic cell.

Info

Publication number: NL1011081C2
Application number: NL1011081A
Authority: NL
Inventors: Arthur Wouter Weeber
Original assignee: Stichting Energie
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-07-21
Also published as: EP1149422A1; WO2000044051A1; AU2331700A; JP2003536240A

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET AANBRENGEN VAN EEN METALLISATIEPATROON OP EEN SUBSTRAAT VOOR EEN FOTOVOLTAÏSCHE CELMETHOD AND APPARATUS FOR APPLYING A METALLIZATION PATTERN TO A SUBSTRATE FOR A PHOTOVOLTAIC CELL

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen van een metallisatie op ten minste een van de buitenste vlakken van een substraat voor een fotovoltaïsch element volgens een vooraf bepaald patroon van elektrische 5 geleiders dat een stelsel van relatief smalle lijnen en een daarmee verbonden stelsel van relatief brede banen voor het transporteren van elektrische ladingsdragers omvat, welke werkwijze de stappen omvat van (i) het verschaffen van genoemd substraat waarvan ten minste een van de buitenste 10 vlakken is ingericht voor het daarop aanbrengen van een metallisatie, (ii) hetöpbrengen van een metaal bevattende geleidende pasta volgens genoemd bepaald patroon op het betreffende vlak, en (iii) het drogen van de op het vlak opgebrachte pasta.The invention relates to a method for applying a metallization on at least one of the outer surfaces of a substrate for a photovoltaic element according to a predetermined pattern of electrical conductors comprising a system of relatively narrow lines and an associated system of relatively wide webs for transporting electric charge carriers, the method comprising the steps of (i) providing said substrate, at least one of the outer surfaces of which is adapted to apply a metallization thereon, (ii) applying a metal-containing conductive paste according to said particular pattern on the relevant surface, and (iii) drying the paste applied on the surface.

15 Bekend is het aanbrengen van een metallisatiepatroon op de voorzijde van een fotovoltaïsch element, bijvoorbeeld een silicium zonnecel, met behulp van een zeefdruktechniek. Volgens deze bekende werkwijze wordt op een in een frame gespannen roestvast stalen gaas een daartoe geschikte 20 emulsielaag aangebracht waarin het patroon van de aan te brengen metallisatie is uitgespaard. De aldus verkregen zeef wordt over de voorzijde van een siliciumsubstraat aangebracht, waarna op de emulsielaag de metaal bevattende geleidende pasta wordt opgebracht, bijvoorbeeld een pasta van 25 zilverdeeltjes, frit, een bindmiddel en een oplosmiddel. De pasta wordt met behulp van een rakel afgestreken en door de openingen in de emulsielaag via het gaas op het substraat gedrukt. Het aldus ontstane pasta-patroon op het substraat wordt vervolgens in een oven gedroogd, waarbij het 30 oplosmiddel verdampt, onder toevoeging van lucht of zuurstof verhit om organische bindmiddelen te verbranden, en gesinterd om de metaaldeeltjes aan elkaar en aan het substraat te hechten. "~"7' 1011081 2It is known to apply a metallization pattern to the front of a photovoltaic element, for example a silicon solar cell, using a screen printing technique. According to this known method, a suitable emulsion layer is applied to a stainless steel mesh stretched in a frame, in which the pattern of the metallization to be applied is recessed. The sieve thus obtained is placed over the front side of a silicon substrate, after which the metal-containing conductive paste is applied to the emulsion layer, for example a paste of silver particles, frit, a binder and a solvent. The paste is streaked with the aid of a squeegee and pressed through the openings in the emulsion layer via the gauze onto the substrate. The resulting paste pattern on the substrate is then oven dried, the solvent evaporating, heated with the addition of air or oxygen to burn organic binders, and sintered to adhere the metal particles to each other and to the substrate. "~" 7 '1011081 2

Het is een belangrijk voordeel van de bekende werkwijze dat een substraat waarop door zeefdrukken een pasta is opgebracht in één ovengang kan worden gedroogd, verder verhit en gesinterd om het beoogde metallisatiepatroon te 5 verkrijgen.It is an important advantage of the known method that a substrate on which a paste has been applied by screen printing can be dried in one oven pass, further heated and sintered in order to obtain the intended metallization pattern.

Inherent aan de bekende werkwijze is het bezwaar dat de minimale breedte van de te vormen metallisatielijnen op het substraat wordt bepaald door de maaswijdte van de gebruikte zeef. Voor het drukken van zeer fijne lijnen wordt 10 bijvoorbeeld een zeef met maaswijdte mesh 325 of hoger (d.w.z. 325 of meer mazen per inch) gebruikt. Wanneer de lijnbreedte in de orde van grootte van de steek van de zeef is (voor een zeef met maaswijdte mesh 400 bijvoorbeeld bedraagt de steek 65 μτη) , wordt de opening in de emulsielaag 15 kritisch: het percentage open oppervlak fluctueert significant, wat resulteert in een overeenkomstig fluctuerende lijnbreedte van de opgebrachte pasta. Het gebruik van dunnere draden voor de zeef of het vergroten van de afstand tussen de draden ervan verhoogt de uniformiteit 20 van gedeponeerde metaalpasta-lijnen, maar verlaagt de sterkte van de zeef en vermindert daarmee de levensduur tot een niveau dat economisch niet acceptabel kan zijn.Inherent to the known method is the drawback that the minimum width of the metalization lines to be formed on the substrate is determined by the mesh size of the screen used. For example, for printing very fine lines, a mesh mesh mesh screen 325 or higher (i.e., 325 or more meshes per inch) is used. When the line width is in the order of the sieve pitch (for a mesh 400 mesh sieve, for example, the pitch is 65 μτη), the gap in the emulsion layer 15 becomes critical: the percentage of open area fluctuates significantly, resulting in a correspondingly fluctuating line width of the applied paste. The use of thinner wires for the screen or increasing the distance between the wires increases the uniformity of deposited metal paste lines, but decreases the strength of the screen and thereby reduces the life to a level that may not be economically acceptable.

Bij het ontwerpen van een metallisatiepatroon van een zonnecel wordt gestreefd naar zo smal mogelijke lijnen, 25 teneinde schaduwverliezen ten gevolge van de metallisatie zo laag mogelijk, en daarmee het rendement zo hoog mogelijk te houden. Teneinde weerstandsverliezen in smalle lijnen beneden bepaalde waarden te houden is echter een bepaalde minimale hoogte van deze lijnen vereist. Het is een ander nadeel van 30 de zeefdruktechniek dat deze een zodanige bovengrens stelt aan de viscositeit van een te gebruiken pasta, dat de met die pasta te realiseren lijnhoogte tot een ongewenst lage waarde is begrensd.When designing a metallization pattern of a solar cell, the aim is to have as narrow lines as possible, in order to keep shadow losses due to the metallization as low as possible, and thereby keep the efficiency as high as possible. However, in order to keep drag losses in narrow lines below certain values, a certain minimum height of these lines is required. It is another drawback of the screen printing technique that it places such an upper limit on the viscosity of a paste to be used that the line height to be realized with that paste is limited to an undesirably low value.

Het is een doel van de uitvinding een werkwijze te 35 verschaffen voor het aanbrengen van een metallisatiepatroon met relatief smalle en goed gedefinieerde lijnen, die een zodanige hoogte hebben dat weerstandsverliezen in een 1011081 3 zonnecel met een dergelijk patroon verwaarloosbaar zijn althans beneden een aanvaarbaar niveau blijven.It is an object of the invention to provide a method for applying a metallization pattern with relatively narrow and well-defined lines, which have such a height that resistance losses in a 1011081 3 solar cell with such a pattern are negligible, or at least remain below an acceptable level .

Het voorts een doel een dergelijke werkwijze te verschaffen waarbij een op een substraat opgebrachte pasta 5 in één ovengang kan worden gedroogd, verder verhit en gesinterd om het beoogde metallisatiepatroon te verkrijgen.It is further an object to provide such a method in which a paste 5 applied to a substrate can be dried in one oven pass, further heated and sintered in order to obtain the intended metallization pattern.

Het is nog een doel een werkwijze te verschaffen die op snelle en kostenbesparende wijze kan worden uitgevoerd.It is another object to provide a method that can be performed in a quick and cost effective manner.

Deze doelen worden bereikt, en andere voordelen worden 10 behaald, met de in de aanhef genoemde werkwijze, waarbij overeenkomstig de uitvinding in de tweede stap (ii) een eerste pasta voor het stelsel relatief smalle lijnen wordt opgebracht met behulp van een stencil en vervolgens een tweede pasta voor het stelsel relatief brede banen wordt 15 opgebracht met behulp van een inrichting voor contactloos opbrengen.These objectives are achieved, and other advantages are achieved, with the method mentioned in the preamble, wherein according to the invention in the second step (ii) a first paste for the system is applied with relatively narrow lines using a stencil and then a second paste for the system of relatively wide webs is applied using a contactless application device.

Een stencil is een folie, gewoonlijk van een metaal, bijvoorbeeld nikkel of roestvast staal, dat in plaats van een zeef over het substraat voor een zonnecel wordt gebracht, 20 waarbij openingen in het folie zijn gevormd volgens een op het substraat aan te brengen lijnenpatroon.A stencil is a foil, usually of a metal, for example nickel or stainless steel, which is placed over the substrate for a solar cell instead of a screen, openings in the foil being formed according to a line pattern to be applied to the substrate.

Gevonden is dat door middel van een stencil in één drukgang een patroon voor zeer smalle, strakke en relatief hoge lijnen van een eerste pasta op het substraat kan worden 25 aangebracht. Het patroon van relatief brede banen die de busbars in een zonnecel vormen is aansluitend, zonder tussentijdse droging van het lijnenpatroon, door middel van een daartoe geschikte inrichting contactloos op te brengen, Hiermee blijft een tweede drukgang met een tweede stencil of 30 met een zeef, die nodig zou zijn om het patroon op te brengen met de busbars die de smalle lijnen snijden, achterwege. Hiermede blijft het voordeel van de zeefdruktechniek, dat na het drukken met slechts één ovengang kan worden volstaan, behouden, terwijl de nadelen ervan niet optreden. De pasta 35 voor de brede banen wordt bijvoorbeeld opgebracht met behulp van een opstelling voor contactloze dispensie, of door middel van een andere techniek voor contactloos opbrengen.It has been found that by means of a one-pass stencil a pattern for very narrow, tight and relatively high lines of a first paste can be applied to the substrate. The pattern of relatively wide webs that form the busbars in a solar cell can then be applied without contact, without intermediate drying of the line pattern, by means of a suitable device. This keeps a second print run with a second stencil or 30 with a screen, which would be necessary to apply the pattern with the bus bars intersecting the narrow lines. This retains the advantage of the screen printing technique, that after printing only one oven pass will suffice, while the drawbacks thereof do not occur. For example, the wide web paste 35 is applied using a contactless dispersion arrangement, or other contactless application technique.

1011081 41011081 4

In een eerste uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding zijn de eerste pasta en de tweede pasta identiek.In a first embodiment of the method according to the invention, the first pasta and the second pasta are identical.

In een volgende uitvoeringsvorm heeft de tweede pasta een lagere viscositeit dan de eerste pasta, wat het voordeel 5 biedt dat de tweede pasta zodanige reologische eigenschappen heeft dat deze gemakkelijker door een inrichting voor contacloze dispensie is te transporteren dan de eerste pasta, waarvan de viscositeit zodanig is gekozen dat met die pasta zeer smalle en relatief hoge lijnen gedrukt kunnen worden.In a further embodiment, the second paste has a lower viscosity than the first paste, which offers the advantage that the second paste has rheological properties such that it is easier to transport through a contactless dispenser than the first paste, the viscosity of which it has been chosen that very thin and relatively high lines can be printed with this paste.

10 De werkwijze is in het bijzonder geschikt te worden uitgevoerd met een stencil dat een folie omvat waarin met het stelsel relatief smalle lijnen corresponderende sleuven zijn aangebracht die een breedte hebben kleiner dan ca. 100 μπ\, in het bijzonder kleiner dan ca. 50 μτη, waarbij het folie 15 bijvoorbeeld een dikte kleiner dan ca. 50 μπι heeft.The method is particularly suitable to be carried out with a stencil comprising a foil in which relatively narrow lines corresponding to the system are provided with slots corresponding to a width less than about 100 μπ, in particular less than about 50 μτη the foil 15 having, for example, a thickness of less than about 50 µm.

De werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt bijvoorbeeld uitgevoerd met behulp van een inrichting voor contactloos opbrengen die een boven het substraat plaatsbare spuitmond bevat, waarbij de tweede pasta wordt opgebracht 20 door de spuitmond en het substraat zodanig ten opzichte van elkaar te bewegen dat de spuitmond het vooraf bepaalde patroon van het stelsel relatief brede banen volgt.The method according to the invention is carried out, for example, by means of a contactless application device comprising a nozzle which can be placed above the substrate, the second paste being applied by moving the nozzle and the substrate relative to each other such that the nozzle precedes it. certain pattern of the system follows relatively wide orbits.

De spuitmond vertoont bijvoorbeeld een doorsnede met een aspect-ratio met een waarde ongelijk aan 1, bij voorkeur een 25 waarde groter dan 2, bij meer voorkeur een waarde ten minste gelijk aan 5.For example, the nozzle has a cross section with an aspect ratio with a value not equal to 1, preferably a value greater than 2, more preferably a value at least equal to 5.

Bij voorkeur strekt de spuitmond zich met een lange as van de doorsnede evenwijdig aan het oppervlak van het substraat en loodrecht op de richting van de relatieve 30 beweging van spuitmond en substraat uit, waarbij bij meer voorkeur de spuitmond een doorsnede met een lange as met een lengte van ca. 1,5 mm lengte en een korte as met een lengte van ca. 3 00 μτη heeft.Preferably, the nozzle extends with a long axis of the cross section parallel to the surface of the substrate and perpendicular to the direction of the relative movement of the nozzle and substrate, more preferably the nozzle extends a long axis cross section with a length of approx. 1.5 mm length and has a short axis with a length of approx. 3 00 μτη.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting 35 voor het uitvoeren van de bovenbeschreven werkwijze.The invention further relates to a device 35 for carrying out the above-described method.

De uitvinding zal in het volgende worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden, met verwijzing naar de 101 toe 1 5 tekeningen.The invention will be elucidated hereinbelow on the basis of exemplary embodiments, with reference to the 101 drawings.

In de tekeningen tonenShow in the drawings

Fig. 1 in bovenaanzicht een substraat van een vierkante zonnecel waarop overeenkomstig de uitvinding in een eerste 5 stap een eerste pasta volgens een patroon van smalle lijnen is opgebracht,Fig. 1 a plan view of a substrate of a square solar cell on which, according to the invention, a first paste is applied in a first step in a pattern of narrow lines,

Fig. 2 in bovenaanzicht het substraat van fig. 1 waarop overeenkomstig de uitvinding in een tweede stap een tweede pasta volgens een patroon van relatief brede banen is 10 opgebracht,Fig. 2 is a plan view of the substrate of FIG. 1 on which, in accordance with the invention, a second paste is applied in a second step according to a pattern of relatively wide strips,

Fig. 3 in perspectivisch aanzicht een vereenvoudigde weergave van een uitvoeringsvorm van een opstelling voor contactloze dispensie van pasta voor de busbars op een substraat voor een zonnecel, 15 Fig. 4 de in fig. 3 getoonde opstelling op een later tijdstip,Fig. 3 is a perspective view of a simplified representation of an embodiment of a contactless dispersion arrangement of paste for the busbars on a substrate for a solar cell, FIG. 4 the arrangement shown in FIG. 3 at a later time,

Fig. 5 in zijaanzicht een doorsnede door de in fig. 4 getoonde opstelling, enFig. 5 is a sectional side view through the arrangement shown in FIG. 4, and

Fig. 6 in zijaanzicht een detail van een alternatieve 20 uitvoeringsvorm van een opstelling voor contactloze dispensie.Fig. 6 is a side view detail of an alternative embodiment of a contactless dispenser arrangement.

In de figuren worden overeenkomstige onderdelen aangeduid met dezelfde verwijzingdgetallen.In the figures, corresponding parts are designated with the same reference numerals.

Fig. 1 toont een substraat 1 voor een zonnecel met een 25 gedeelte van een zogeheten H-patroon. Een volledig H-patroon bestaat uit relatief smalle lijnen of vingers en relatief brede banen of busbars. De vingers hebben tot doel de door de zonnecel over het gehele oppervlak te genereren stroom af te voeren naar de busbars, die op hun beurt dienen voor centrale 30 afvoer voor de stroom en voor het in serie schakelen van een volgende zonnecel, door middel van op de busbars te monteren geleiders. Op het substraat 1 is door middel van een stencil, dat wordt gevormd door een 50 μτη dik folie van een geschikt metaal waarin sleuven met een breedte van 50 μτη zijn 35 uitgespaard, een patroon gedrukt van lijnen 2 van een geleidende pasta, die onder meer ca. 70 gew.% zilver bevat in de vorm van zeer kleine bolvormige deeltjes met een diameter 1011081 6 van ca. 1-2 μτη en een geringe fractie vlokvorraige deeltjes of plaatjes met een een grootste afmeting van ca. 5 μτη. De met het betreffende stencil opgedrukte lijnen 2 hebben in gedroogde en uitgegloeide toestand een breedte van ca. 55 μτη 5 en een hoogte van ca. 20 μτη.Fig. 1 shows a substrate 1 for a solar cell with a part of a so-called H-pattern. A full H pattern consists of relatively narrow lines or fingers and relatively wide lanes or bus bars. The purpose of the fingers is to drain the current generated by the solar cell over the entire surface to the bus bars, which in turn serve for central discharge for the current and for the series connection of a subsequent solar cell in series. busbars to be mounted conductors. On the substrate 1, a pattern is printed of lines 2 of a conductive paste, which, inter alia, is printed by means of a stencil, which is formed by a 50 μτη thick foil of a suitable metal in which slots with a width of 50 μτη are recessed. about 70% by weight of silver contains in the form of very small spherical particles with a diameter 1011081 6 of about 1-2 μτη and a small fraction of flake-shaped particles or plates with a largest size of about 5 μτη. The lines 2 printed with the relevant stencil have a width of approximately 55 μτη 5 in a dried and annealed condition and a height of approximately 20 μτη.

Fig. 2 toont het substraat 1 van fig. 1 waarop met behulp van een opstelling voor contactloze dispensie twee banen 3 zijn opgebracht van een tweede geschikte en op zich bekende geleidende pasta. De met de betreffende opstelling 10 opgebrachte banen 3 hebben in gedroogde en uitgegloeide toestand een breedte van ca. 1,5 mm en een hoogte van ca.Fig. 2 shows the substrate 1 of FIG. 1 on which, with the aid of an arrangement for contactless dispersion, two strips 3 of a second suitable and per se known conductive paste have been applied. The webs 3 applied with the respective arrangement 10 have a width of approximately 1.5 mm and a height of approximately 1.5 mm in the dried and annealed condition.

3 00 μτη, en vormen de busbars van de zonnecel.3 00 μτη, and form the busbars of the solar cell.

Fig. 3 toont een dispensie-apparaat 4 voor het contactloos opbrengen van pasta voor de busbars op een 15 substraat 1 voor een zonnecel, op een tijdstip t=tQ. Getoond zijn een houder 5 voor het bijvoorbeeld door perslucht onder druk houden van pasta, een huis 7 met een aandrijving voor een transportschroef 8 en een spuitmond 9, die uitmondt boven een substraat 1 dat is voorzien van lijnen 2. Het dispensie-20 apparaat is ten opzichte van het substraat 1 beweegbaar langs twee onderling loodrechte ophangarmen 10, 11 en een niet getoonde verticale geleider, waarbij de relatieve beweging van substraat 1 en spuitmond 9 met behulp van een niet getoonde besturingsschakeling zodanig regelbaar is dat de 25 spuitmond het vooraf bepaalde patroon van het op te brengen stelsel busbars volgt. De figuur toont voorts nog een referentiekader voor de drie onderling loodrechte bewegingsrichtingen X, Y, Z voor de spuitmond 9. De spuitmond 9 heeft een doorsnede met een lange as van ca. 1,5 mm in de 30 Y-richting en een korte as met een lengte van ca. 300 μπι in de X-richting (zodat de aspect ratio 5 bedraagt).Fig. 3 shows a dispenser 4 for the contactless application of paste for the bus bars on a substrate 1 for a solar cell, at a time t = tQ. Shown are a holder 5 for holding pasta, for example, under compressed air, a housing 7 with a drive for a screw conveyor 8 and a nozzle 9, which opens above a substrate 1 provided with lines 2. The dispensing device is movable relative to the substrate 1 along two mutually perpendicular suspension arms 10, 11 and a vertical guide (not shown), wherein the relative movement of substrate 1 and nozzle 9 can be controlled by means of a control circuit (not shown) such that the nozzle has the predetermined pattern of the system to be applied follows bus bars. The figure further shows a reference frame for the three mutually perpendicular directions of movement X, Y, Z for the nozzle 9. The nozzle 9 has a cross-section with a long axis of approximately 1.5 mm in the 30 Y direction and a short axis. with a length of approx. 300 μπι in the X direction (so that the aspect ratio is 5).

Fig. 4 toont het dispensie-apparaat 4 van fig. 3 op een tijdstip t=tlf waarop het apparaat langs de arm 10 over een bepaalde afstand in de richting van de pijl X is verplaatst. 35 Tijdens de verplaatsing is pasta uit de houder 5 via de leiding 6 naar de roterende (rotatie gesymboliseerd door de gekromde pijl ω) transportschroef 8 gebracht, en met behulp 1011081 7 van deze transportschroef 8 via de spuitmond 9 contactloos op het substraat 1 opgebracht, volgens een rechte brede baan 3 die zich dwars over de lijnen 2 uitstrekt. Nadat de gehele baan 3 is opgebracht wordt achtereenvolgens de toevoer van 5 pasta onderbroken, het apparaat 4 langs de arm 11 over een zodanige afstand verplaatst dat de spuitmond 9 juist boven de plaats van een volgende op te brengen busbar uitmondt, waarna de toevoer van pasta en de beweging langs arm 10 in (tegengestelde) X-richting hervat kunnen worden, voor het 10 opbrengen van een volgende busbar 3 op het substraat 1.Fig. 4 shows the dispensing device 4 of FIG. 3 at a time t = tf when the device is moved along the arm 10 by a certain distance in the direction of the arrow X. During the movement, pasta was brought from the holder 5 via the line 6 to the rotating (rotation symbolized by the curved arrow ω) transport screw 8, and with the aid of 1011081 7 of this transport screw 8 applied via the nozzle 9 in contactless manner to the substrate 1, according to a straight wide track 3 extending across the lines 2. After the entire web 3 has been applied, the supply of pasta is interrupted successively, the device 4 is moved along the arm 11 by such a distance that the nozzle 9 opens just above the location of a next busbar to be applied, after which the supply of pasta and the movement along arm 10 in (opposite) X direction can be resumed, for applying a next bus bar 3 to the substrate 1.

Fig. 5 toont een doorsnede door de in fig. 4 getoonde opstelling volgens de lijn V-V. In het getoonde voorbeeld is de afstand Z0 tussen de onderzijde van de spuitmond 9 en het oppervlak van het substraaat 1 instelbaar tussen 0,020 mm en 15 5 mm, waarmee de dikte d van de op te brengen pastabaan 3 op het substraat 1 kan worden ingesteld in het gebied van ca. 10-300 μιη.Fig. 5 shows a section through the arrangement shown in FIG. 4 along the line V-V. In the example shown, the distance Z0 between the underside of the nozzle 9 and the surface of the substrate 1 is adjustable between 0.020 mm and 15 mm, with which the thickness d of the paste web 3 to be applied to the substrate 1 can be adjusted in the area of about 10-300 μιη.

Fig. 6 toont een detail van een alternatieve uitvoeringsvorm van het dispensie-apparaat, waarbij het in 20 fig. 5 getoonde huis 7 met spuitmond 9 in het X,Z-vlak kantelbaar is, zodat de pasta 3 bij gekantelde toestand (getekend in streeplijnen) van huis 7 en spuitmond 9 onder een hoek α met de normaal op het oppervlak van het substraat 1 kan worden opgebracht, waarmee wordt voorkomen dat bij 25 staken van de toevoer van pasta het uiteinde van de baan 3 boven het niveau van het overige deel van die baan uitsteekt.Fig. 6 shows a detail of an alternative embodiment of the dispenser, wherein the housing 7 shown in FIG. 5 with nozzle 9 is tiltable in the X, Z plane, so that the paste 3 when tilted (drawn in broken lines) of housing 7 and nozzle 9 can be applied at an angle α to the normal on the surface of the substrate 1, which prevents the end of the web 3 above the level of the remainder of the latter when the supply of pasta is stopped. job protrudes.

10110811011081

Claims

Method for applying a metallization on at least one of the outer surfaces of a substrate (1) for a photovoltaic element according to a predetermined pattern of electrical conductors comprising a system of 5 relatively narrow lines (2) and an associated system of relatively wide webs (3) for transporting electric charge carriers, the method comprising the steps of (i) providing said substrate (1), at least one of the outer surfaces of which is arranged for mounting thereon metallization, (ii) applying a metal-containing conductive paste according to said particular pattern (2, 3) to the respective face, and (iii) drying the face-applied paste, characterized. that in the second step (ii) a first paste for the system of relatively narrow lines (2) is applied by means of a stencil and then a second paste for the system of relatively wide strips (3) is applied by means of a device ( 4) for contactless application.

Method according to claim 1, characterized in that the first pasta and the second pasta are identical.

3. A method according to claim 1, characterized in that the second paste has a lower viscosity than the first paste.

Method according to any one of claims 1-3, characterized. that the stencil comprises a foil in which slots corresponding to the system of relatively narrow lines (2) are provided, which have a width smaller than approximately 100 μνα.

A method according to claim 4, characterized in that the width is less than about 50 µm.

A method according to any one of claims 4 or 5, characterized by the 1011081. that the foil has a thickness of less than approx. 50 μτα.

Method according to any one of the preceding claims, wherein the device (4) for contactless application comprises a nozzle (9) which can be placed above the substrate (1), characterized in that the second paste is applied by the nozzle (9) and moving the substrate (1) relative to each other such that the nozzle (9) follows the predetermined pattern of the system of relatively wide paths (3).

Method according to claim 7, characterized in that the nozzle (9) has a cross section with an aspect ratio with a value not equal to 1.

Method according to claim 8, characterized in that the aspect ratio has a value greater than 2.

Method according to claim 9, characterized in that the aspect ratio has a value at least equal to 5.

A method according to any one of claims 8-10, characterized. that the nozzle (9) extends with a long axis of the cross-section parallel to the surface of the substrate (1) and perpendicular to the direction of the relative movement of the nozzle (9) and substrate (1).

A method according to any one of claims 8-11, wherein the nozzle (9) has a cross-section with a long axis with a length of about 1.5 mm length and a short axis with a length of about 300 μτη.

13. Device (4) for contactlessly applying a second paste for a system of relatively wide strips (3) on at least one of the outer surfaces of a substrate (1) for a photovoltaic element according to a method according to any one of claims 1 -6, characterized in that it comprises a nozzle (9) which can be placed above the substrate, the substrate (1) and this nozzle (9) being movable relative to each other such that during a relative movement of substrate (1) and nozzle (9) the nozzle (9) follows the predetermined pattern of the system of relatively wide paths (3).

Device (4) according to claim 13 for performing a method according to claim 7, characterized. that the nozzle (9) has a cross section with an aspect ratio with a value not equal to 1.

Device (4) according to claim 14 for performing a method according to claim 8, characterized. that the aspect ratio has a value greater than 2.

Device (4) according to claim 15 for carrying out a method according to claim 9, characterized in that the aspect ratio has a value at least equal to 10..

Device (4) according to any one of claims 14-16 for carrying out a method according to any one of claims 8-10, characterized in that the nozzle (9) has a long axis of the cross-section parallel to it. surface of the substrate (1) and extends perpendicular to the direction of relative movement of nozzle (9) and substrate (1).

Device (4) according to any one of claims 14-17 for carrying out a method according to any one of claims 8-11, characterized in that the nozzle (9) has a cross-section with a long axis with a length of approx. Has a length of 1.5 mm and a short axis with a length of approx. 300 μτα.

19. Photovoltaic element, provided with a metallization pattern (2, 3) arranged according to a method according to any one of claims 1-12. 1011081