TWI443851B - 塗覆太陽能電池的方法及裝置 - Google Patents
塗覆太陽能電池的方法及裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI443851B TWI443851B TW097129093A TW97129093A TWI443851B TW I443851 B TWI443851 B TW I443851B TW 097129093 A TW097129093 A TW 097129093A TW 97129093 A TW97129093 A TW 97129093A TW I443851 B TWI443851 B TW I443851B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- coating
- light
- light sources
- coating tank
- solar cell
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 144
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 141
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 4
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 206010016717 Fistula Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 230000003890 fistula Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/14—Decomposition by irradiation, e.g. photolysis, particle radiation or by mixed irradiation sources
- C23C18/143—Radiation by light, e.g. photolysis or pyrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/38—Coating with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/011—Electroplating using electromagnetic wave irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
本發明係關於一種塗覆太陽能電池或其表面的方法及一種用於實施該方法的裝置。
DE 43 11 173 A1中揭示一種於矽基板或太陽能電池上進行光誘發金屬沈積的方法。光之照射或光子入射而產生之能量令太陽能電池具半導特性，因而可在用於金屬沈積之電鍍電路中用作陰極。光由發光器材產生，例如白熾燈，作為替代方案，亦可使用紫外線燈或紅外線燈。
然其缺點在於，為能在太陽能電池上產生足夠大之電鍍電流，須使用較大之光強度，其不僅耗費較大，亦會令塗覆槽出現非期望之發熱。此時即須實施較為複雜的冷卻。
本發明之目的在於提供一種如開篇所述之方法及一種用於實施該方法之相應裝置，藉由此二者可避免先前技術之問題，特定言之可以低耗費進行有效的光誘發或光輔助塗覆。
此目的藉由一種具有請求項1之特徵的方法及一種具有請求項9之特徵的裝置而達成。本發明之有利及較佳設計方案為其他請求項之標的，下文將對其展開詳細說明。申請專利範圍之字句藉由明確之引用成為發明說明的內容。此外，本申請人2007年7月31日之在先申請DE 102007038120.6的字句藉由明確引用成為本發明說明之內容。
於太陽能電池之表面或於太陽能電池上產生電極結構。其中，該等電極結構已具導電性，該等電極結構係以金屬加強，或是整個由金屬構成。該等電極結構可建構於所謂的晶種層上，或以金屬增強之方式建構於網板印染糊上。用塗覆槽潤濕太陽能電池，有利者係將太陽能電池浸在塗覆槽內。多個光源將光射入塗覆槽，藉由光之入射在太陽能電池中產生電壓及電流，從而在塗覆槽內對太陽能電池表面進行光誘發或光輔助塗覆。
根據本發明，該等光源設計為絕大部分在波長或其顏色與塗覆槽的波長或顏色相符的光波長度範圍內進行發射。此外，該等光源採取大面積布置方式，尤其在其整體數量較大的情況下，該等光源基本可照射到太陽能電池之整個表面。藉此可令大面積發射的光以盡可能大的透射度穿過塗覆槽，從而保持盡可能小的損耗。藉此可令光源以較低功率進行工作，此舉不僅節能，亦可減小光源尺寸。此外，藉由光源之功率減小亦可減輕塗覆槽之發熱問題。其中所達成之主要目的係令較多或盡可能最多之發射光到達太陽能電池或其表面，從而令大面積塗覆過程得到最佳支持或以最佳效果進行。最後，藉此亦能大幅減少透射光在塗覆槽內所產生之損失熱，進而減輕塗覆槽之發熱程度，甚至完全避免塗覆槽之發熱問題。
大面積光照在太陽能電池上引起大面積之有效金屬沈積。此種沈積有利地以電鍍方式進行，特別有利者係為所謂的不定向沈積。大面積光照正是由於此種大面積之不定向沈積而重要，此外，相較於小面積定向光源(如雷射束或諸如此類的光源)而言，藉此亦可在確保塗覆槽發熱程度盡可能小的同時實現大面積光輸出。較佳用水平連續式處理裝置實施該方法。
根據一種有利方案，光源之光能的至少80%(尤其有利者係為90%)所處之光波長度範圍與塗覆槽的最大透射波長度之間至多存在5%的偏差。此意為，盡可能多的光在顏色或波長方面盡可能與塗覆槽精確匹配。
較佳於塗覆槽內為太陽能電池塗覆金屬。金屬可選自銀、銅、鎳或錫之組群。若塗覆槽含銅，抑或若在塗覆槽內為太陽能電池大面積塗覆銅，則塗覆槽呈藍色。與此相應，光源發射藍光，特定言之僅發射藍光。然如上文所述，有利者係令該藍光之精確波長與藍色塗覆槽之精確波長精確匹配。
根據本發明之替代性設計方案，大面積塗覆鎳時可設置相應染成綠色之塗覆槽。根據本發明，此時光源發綠光，特定言之仍與綠色塗覆槽的最大透射波長度範圍盡可能精確匹配。
用於銀的塗覆槽通常呈乳狀透明。此時藉由大面積發射紅光，亦可相應對光源進行盡可能有效之匹配。
根據本發明之基本設計方案，可令光源保持不變，以便與不同塗覆槽相匹配。在此情況下，可在光源上安裝用於改變顏色的不同濾色器。此意為，光源所須產生的光遠多於穿透塗覆槽後到達太陽能電池的光。藉此至少可避免塗覆槽發熱。
根據本發明之替代性基本設計方案，可對光源進行完整更換，以便使其與不同塗覆槽或塗覆槽的顏色相匹配。然與更換濾色器或諸如此類之組件相比，此舉即意味著更大之耗費。然藉由此二設計方案亦可於塗覆設備或本發明之裝置上進行不同金屬之大面積塗覆。
根據本發明之其他基本設計方案，亦可針對塗覆槽為塗覆設備採取某種設計方案，令濾色器及光源均可保持不變，而無需進行更換。
依據本發明之設計，可對光源實施冷卻。此舉主要適用於白熾燈。諸如LED等替代性光源亦可加以冷卻，尤其在選用較高照度之情況下。此時，LED發熱程度之大令冷卻成為有利之舉。然冷卻之複雜度仍明顯小於白熾燈。不僅如此，就普遍言之LED亦為較佳光源。其原因在於，與所需能量或每次輸出的光通量相比，LED的耗電量相對較小，抑或具有極佳之光輸出。LED亦具有有利之性價比。如今亦可製備光功率較大、顏色品種繁多之LED，例如OLED。此外，LED不僅具有遠小於普通白熾燈的熱輻射，其使用壽命亦明顯長於普通白熾燈。藉此可顯著減小更換頻率，此對於用於此種塗覆槽且具有緊密性問題之裝置而言係為一大優點。
在冷卻方面，除直接藉由塗覆槽而實現的冷卻外，亦可設置外部冷卻裝置。該冷卻裝置可整合在用於LED的支架或諸如此類的組件內部，隨後自塗覆槽內引出冷卻劑或冷卻水，該冷卻劑或冷卻水在塗覆槽中再次冷卻。
根據本發明之其他設計方案，光源自身即可伸入塗覆槽內。在此情況下，若有必要，即可藉由塗覆槽對該等光源進行冷卻。作為替代方案，該等光源可布置於塗覆槽外部，透過窗口或諸如此類的結構向塗覆槽內部發光。此時亦可藉由與塗覆槽之間的導熱耦合對光源進行冷卻，例如藉由支持件及塗覆槽壁。
作為布置於塗覆槽外部這一方案的替代方案，光源亦可連同支持件及此類組件一起布置在塗覆槽內。藉此亦可如外置光源一般對此二部件進行更換，而無需令塗覆槽或內部具有塗覆槽之塗覆罐的緊密性受到影響。此舉不僅能簡化結構，亦能確保無干擾運行。
作為本發明之另一獨立構思，光源可設計為，在支架或電路板上安裝多個LED，並將其電連接在支架或電路板上。該等LED可具有幾毫米之間距，有利地以相同發射方向呈直線布置。印刷電路板或電路板上設置有外部冷卻元件，其有利地與印刷電路板或電路板處於盡可能有效的導熱接觸。自塗覆槽外部藉由冷卻劑(有利者係為水)對該冷卻元件進行冷卻。隨後將帶LED之支架及冷卻元件這一組合布置在由透光性盡可能良好的材料(例如玻璃或石英玻璃)所構成的外套內，使其以此種密封狀態沉入塗覆槽。塗覆槽內部之電接頭或冷卻管有利地通往外部。在該圓柱體之材料方面所需注意者係為，該材料對所選定之光波長度應具有盡可能高的透光度。
根據本發明之其他有利設計方案，該等光源在其工作過程中固定不動，即於發光過程中不做運動。其他光學設備(即用於將光大面積傳導至塗覆槽內部及太陽能電池表面之光學設備)亦如此。一般言之，在光源採用大面積設計及布置方式以及因此而形成之太陽能電池的大面積光照的情況下，此點亦為有利之舉。
除申請專利範圍外，發明說明及附圖說明亦為上述特徵及其他特徵之出處，其中，各特徵以其自身之單個形式或以多個特徵所組成之次組合形式於本發明之實施方式及其他領域內得到實現，有利者係其自身即構成此處請求對其進行保護之受保護實施方式。本申請之各段落及副標題劃分對該等段落及該等副標題下之內容的普遍適用性不構成限制。
圖1以極簡化之圖示展示本發明的塗覆裝置11。為製備成品太陽能電池，在該塗覆裝置中至少對由矽構成之太陽能電池12的底面13進行塗覆。為此，太陽能電池12在輸送輥18上自包含有塗覆槽16的塗覆罐15中穿過。塗覆槽16含有用於沈積在太陽能電池12上或用於塗覆太陽能電池12的不同金屬。例如上文所述的銅或鎳。
塗覆槽16或塗覆罐15之底面布置有不同類型之光源20。左側所示者係為用作光源20的兩個LED 21。該等LED透過相應之穿孔自外部伸入塗覆罐15的內部，自下方將光22射向太陽能電池12之底面13。多個LED 21有利地平行於輸送輥18(即垂直於太陽能電池12的輸送方向)成列設置。該等LED亦可布置於邊側。由於LED 21係由外部固定，因此可將其取出，以便更換或維修。然此時須排空塗覆槽16。
若塗覆槽16含有用於為太陽能電池12塗覆銅的銅，則其呈藍色。與此相應，LED 21之光22為藍色，且盡可能精確地具有塗覆槽16之藍色調，確切言之係具有與塗覆槽16之最大透射波長度範圍精確相符之光波長度範圍。
其他光源20雖同樣具有LED 21。然此等LED 21如附圖中部所示係固定於支架24上。該支架24連同LED 21一起位於塗覆槽16內部。更換LED 21時，可自塗覆罐15內將整個支架24取出，而無需排空塗覆槽16。此外，藉此亦能在需要時對LED 21或其他光源進行盡可能大強度之冷卻。此處之LED 21亦有利地穿透繪圖平面平行於輸送輥18成列布置。該等LED 21亦如上文所述具有發射光22之光波長度範圍。
根據其他設計方案，塗覆罐15之右側底部設置有窗口26，例如由玻璃構成之窗口。用作光源20之LED 21布置於該窗口後面，透過窗口26將光22向上射向太陽能電池12之底面13。此光亦具有如上文所述之波長。此外，另外一種選擇方案是可以在LED 21與窗口26或塗覆槽16之間布置一個濾色器27。在布置於窗口26後面之LED 21僅發射白光、而不發射某種與塗覆槽16匹配之光的情況下，藉由濾色器27可將該白光變成與含銅塗覆槽16相對應的藍光或與含鎳塗覆槽相對應的綠光。大部分光能雖會在此過程中消失。然藉此可達成下述目的，即僅將恰好具有預期光波長度之相應藍光或綠光射入塗覆槽16，至少可以盡可能降低光吸收所引起之塗覆槽發熱程度。為與不同顏色之塗覆槽16匹配，可以相對較少之耗費對濾色器27進行更換。作為替代方案，當然亦可省去濾色器27，根據具體需要(確切言之係根據所需光波長度)於窗口26後面布置彩色LED 21。
最後，圖1最右側亦展示有用作光源20之氖管21'。該氖管亦完全布置於塗覆罐15內部，因而亦布置於塗覆槽16之內部，然此非必要之舉。該氖管亦將具有相應光波長度之光22'射向太陽能電池12的底面13。以此種氖管21'替代成列布置之LED 21時，光波長度、布置方式、濾色器或諸如此類之方面的情況與LED 21完全相同。
作為光誘發或光輔助塗覆之補充方案，亦可採用如常規電化塗覆所用之電流輔助措施。根據具體所用之塗覆法，亦可交替以電流輔助或光輔助進行操作。
圖2所示之塗覆裝置111係為圖1所示之塗覆裝置的變體，確切言之係為略為精確之設計方案。太陽能電池112仍是底面113朝下自內部帶有塗覆槽116的塗覆罐115中穿過，由輸送輪118輸送。輸送輪118的下方存在有與之交錯布置的長形光源120。該等光源可採取上文所述之設計方案。該等光源將光向上射向太陽能電池112之底面113。
為能對太陽能電池112進行電鍍或塗覆，使布置在其上方的接觸輪129導電抵靠於該等太陽能電池之背面，從而實現二者之電接觸，其中，接觸輪129安裝於軸130上。藉此在自外部施加的電鍍電流內實現陰極。作為圖2所示之接觸輪129的替代方案，亦可於太陽能電池112上設置電接觸件。
光源120之間設置有四個用於在塗覆槽116內實現陽極功能的陽極131。該等陽極應大致延伸塗覆罐115之寬度。用作陰極之接觸輪129及陽極131均藉由導線系統132與電源133相連，以便以此種方式在太陽能電池112上施加電鍍電流。陽極131有利地設計為不可溶解，可根據DE 102 005 038 450 A1採取類似於接觸輪129的設計方式。
光源120之長度可確定為，光源120的至少一個末端(必要時亦可為兩個末端)於塗覆罐115的兩側突出於塗覆罐之外，從而密封地緊固於塗覆罐的壁中。此舉便於更換及固定。更換內置式LED時，特定言之亦可將玻璃管留在塗覆罐115上，連同支架一起自塗覆罐內取出LED，此舉不僅易於實施，亦能確保密封效果。
光之入射令太陽能電池之半導體具有導電性，隨後即可進行電鍍或塗覆。其中，太陽能電池為電鍍電路中的陰極，為此而設置電源及上部的接觸輪。電鍍電路中的陽極即為單獨布置於下方的陽極。太陽能電池與光源之間有利地存在盡可能小的間距，藉此可令光源在太陽能電池上實現盡可能有效的光輸出。
為簡化圖示起見以及為能更好地展示光源之不同布置方式，圖1未展示外部整流電路，亦未展示用於電解之電極。然原則上亦可以如圖1所示之方式進行電解，即無需藉由電極而實現之電解，其條件為，太陽能電池背面所塗覆之金屬的特性與不可溶解的陽極相同。藉由發光器材而實現之光的入射在電池上產生電壓，該電壓引起電池電流或使電解得以進行。該電池電流致使來自於具有相應組分之塗覆槽的金屬沈積於太陽能電池的正面。但在於背面印刷鋁(太陽能電池量產之通行做法)的情況下，若無用作電源133之外部整流電路及圖2所示之電極129及131，即無法進行處理，其原因在於鋁之特性為可溶解。
亦可採用如DE 4225961 A1之脈衝電鍍，其通常由整流器控制或調節。在使用LED之情況下，此方法亦可藉由光而實現。用光進行脈衝電鍍之優點在於，若太陽能電池之阻斷係藉由光之中斷而實現，則電池背面不會溶解。太陽能電池的背面往往塗覆有陽極溶解金屬，例如鋁。光的切斷會造成脈波間隔內之電解電池電流的中斷。用於產生脈波間隔之整流器切斷不會產生效果，其原因在於，太陽能電池在整流器中斷工作的同時受到光照的情況下會自行提供電池電流，電解可以非脈衝方式進行。
11．．．塗覆裝置
12．．．太陽能電池
13．．．底面
15．．．塗覆罐
16．．．塗覆槽
18．．．輸送輥
20．．．光源
21．．．LED
21'．．．氖管
22．．．光
22'．．．光
24．．．支架
26．．．窗口
27．．．濾色器
111．．．塗覆裝置
112．．．太陽能電池
113．．．底面
115．．．塗覆罐
116．．．塗覆槽
118．．．輸送輪
120．．．光源
129．．．接觸輪
130．．．軸
131．．．陽極
132．．．導線系統
133．．．電源
圖1為本發明之塗覆裝置的側面剖視圖，其具有各種可能之光源配置，該等光源具有匹配之光波長度；以及
圖2為類似於圖1所示的本發明之塗覆裝置，其具有多個內置式光源及電極配置。
11．．．塗覆裝置
12．．．太陽能電池
13．．．底面
15．．．塗覆罐
16．．．塗覆槽
18．．．輸送輥
20．．．光源
21．．．LED
21'．．．氖管
22．．．光
22'．．．光
24．．．支架
26．．．窗口
27．．．濾色器
Claims (18)
- 一種使用金屬塗覆太陽能電池(12，112)之表面(13，113)的方法，特別係用於產生電極結構，其中將該太陽能電池(12，112)浸入包含該金屬之塗覆槽(16，116)，且光(22，122)基本上照射至欲塗覆之該電池表面之整個表面，該光係經由多個光源(20，21，120)照射入該塗覆槽(16，116)，以便在該塗覆槽內對該表面(13，113)進行光誘發或光輔助塗覆，其中該等光源(20，21，120)之發光波長範圍基本上係經調整至該塗覆槽(16，116)之透射波長範圍，以使該塗覆槽之光吸收最小化，其特徵在於，該等光源(20，21，120)包括一或多種光源，其係深入該塗覆槽本身且/或與個別之支架(24)一起設置在該塗覆槽(16，116)內部。
- 如請求項1之方法，其特徵在於，該等光源(20，21，120)之光能的至少80%所具有之波長與該塗覆槽(16，116)的最大透射波長度之間至多存在5%的偏差。
- 如請求項1之方法，其特徵在於，該等光源(20，21，120)之光能的至少90%所具有之波長與該塗覆槽(16，116)的最大透射波長度之間至多存在5%的偏差。
- 如請求項1至3中任一項之方法，其特徵在於，該太陽能電池(12，112)之表面(13，113)係使用選自銀、銅、鎳或錫之金屬塗覆。
- 如請求項4之方法，其特徵在於，該塗覆槽(16，116)包含銅作為金屬且呈藍色，且該表面(13，113)經銅塗覆，其中該等光源(20，21，120)相應發射藍光(22，122)，特別是僅發射藍光。
- 如請求項4之方法，其特徵在於，該塗覆槽(16，116)包含鎳作為金屬且呈綠色，且該表面(13，113)經鎳塗覆，其中該等光源(20，21，120)相應發射綠光(22，122)，特別是僅發射綠光。
- 如請求項1至3中任一項之方法，其特徵在於，，在該等光源(20，21，120)上安裝不同的濾色器(27)，以使該等光源與不同塗覆槽(16，116)或其顏色匹配。
- 如請求項1至3中任一項之方法，其特徵在於，對該等光源(20，21，120)進行更換，以便與不同塗覆槽(16，116)或其顏色匹配。
- 如請求項1至3中任一項之方法，其特徵在於，對該等光源(20，21，120)進行冷卻。
- 如請求項1至3中任一項之方法，其特徵在於，藉由該塗覆槽(16，116)或通往外部之冷卻水循環對該等光源(20，21，120)進行冷卻。
- 一種用於塗覆太陽能電池表面之裝置，其包括：(a)包含在塗覆罐(15)內之塗覆槽(16)；(b)經由在塗覆罐中之塗覆槽之基本上呈水平位置之用以輸送該太陽能電池之構件(18，118)；及 (c)多個光源(20，21，120)，其係用於在該塗覆槽內以光誘發或光輔助方式對欲塗覆之太陽能電池的基本上整個表面照射，其中該等光源之發光波長範圍基本上係經調整至該塗覆槽之傳輸波長範圍，以使該塗覆槽之光吸收最小化，且其中該等光源包括一或多種光源，其係深入該塗覆槽本身且/或與個別之支架(24)一起設置在該塗覆槽內。
- 如請求項11之裝置，其特徵在於，該等光源係LED(21)。
- 如請求項12之裝置，其中該等光源係OLED。
- 如請求項11至13中任一項之裝置，其特徵在於，該塗覆槽(16，116)與該等光源(20，21，120)之間設置導熱耦合。
- 如請求項11至13中任一項之裝置，其特徵在於，設置通往外部之冷卻水循環，以不依賴該塗覆槽(16，116)對該等光源(20，21，120)進行冷卻。
- 如請求項11至13中任一項之裝置，其特徵在於，該等光源(20，21，120)之設置係分布在該塗覆槽(16，116)之上。
- 如請求項11至13中任一項之裝置，其特徵在於，該等光源(20，21，120)係可更換而不會影響該塗覆槽(16，116)或容納該塗覆槽(16，116)之塗覆罐(15，115)的緊密性。
- 如請求項11至13中任一項之裝置，其特徵在於， 該等光源(20，21，120)配有可更換之濾色器(27)，該濾色器係用於使該發射光(22，122)之顏色波長與該塗覆槽(16，116)之顏色波長相匹配。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007038120A DE102007038120A1 (de) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | Verfahren zur Beschichtung von Solarzellen sowie Vorrichtung hierfür |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200919760A TW200919760A (en) | 2009-05-01 |
| TWI443851B true TWI443851B (zh) | 2014-07-01 |
Family
ID=40104864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW097129093A TWI443851B (zh) | 2007-07-31 | 2008-07-31 | 塗覆太陽能電池的方法及裝置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2179448B1 (zh) |
| DE (1) | DE102007038120A1 (zh) |
| ES (1) | ES2405747T3 (zh) |
| TW (1) | TWI443851B (zh) |
| WO (1) | WO2009015886A1 (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007038120A1 (de) | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Gebr. Schmid Gmbh & Co. | Verfahren zur Beschichtung von Solarzellen sowie Vorrichtung hierfür |
| FR2934611B1 (fr) * | 2008-08-01 | 2011-03-11 | Electricite De France | Elaboration de couche d'oxyde transparente et conductrice pour utilisation dans une structure photovoltaique. |
| DE102009018360A1 (de) | 2009-04-23 | 2010-11-04 | Rena Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Solarzellen |
| DE102009022337A1 (de) * | 2009-05-13 | 2010-11-18 | Gebr. Schmid Gmbh & Co. | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines Substrats |
| DE102009029551B4 (de) * | 2009-09-17 | 2013-12-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung von Substraten |
| DE102009049565A1 (de) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | Gebr. Schmid Gmbh & Co. | Verfahren und Anlage zur Metallisierung von Siliziumwafern |
| JP2011111355A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Ricoh Co Ltd | 薄膜製造方法および薄膜素子 |
| US20110123728A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-05-26 | Ricoh Company, Ltd. | Thin film manufacturing method and thin film element |
| KR101449942B1 (ko) * | 2012-01-17 | 2014-10-17 | 주식회사 호진플라텍 | 전기도금 및 광 유도 도금을 병행하는 태양전지 기판용 도금장치 및 도금 방법 |
| CN103374737A (zh) * | 2012-04-27 | 2013-10-30 | 库特勒自动化系统(苏州)有限公司 | 太阳能电池电镀装置 |
| CN114164477B (zh) * | 2021-11-25 | 2024-02-23 | 普菲芯(苏州)半导体科技有限公司 | 一种太阳能电池生产用电镀装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4144139A (en) | 1977-11-30 | 1979-03-13 | Solarex Corporation | Method of plating by means of light |
| US4217183A (en) * | 1979-05-08 | 1980-08-12 | International Business Machines Corporation | Method for locally enhancing electroplating rates |
| US4507181A (en) * | 1984-02-17 | 1985-03-26 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method of electro-coating a semiconductor device |
| US4681774A (en) * | 1986-01-17 | 1987-07-21 | Halliwell Michael J | Laser induced selective electroless plating |
| US5182230A (en) * | 1988-07-25 | 1993-01-26 | International Business Machines Corporation | Laser methods for circuit repair on integrated circuits and substrates |
| US5011565A (en) | 1989-12-06 | 1991-04-30 | Mobil Solar Energy Corporation | Dotted contact solar cell and method of making same |
| DE4311173A1 (de) | 1992-04-03 | 1993-10-07 | Siemens Solar Gmbh | Verfahren zur stromlosen Abscheidung eines Metalls über einer Halbleiteroberfläche |
| DE4225961C5 (de) | 1992-08-06 | 2011-01-27 | Atotech Deutschland Gmbh | Vorrichtung zur Galvanisierung, insbesondere Verkupferung, flacher platten- oder bogenförmiger Gegenstände |
| US5543333A (en) | 1993-09-30 | 1996-08-06 | Siemens Solar Gmbh | Method for manufacturing a solar cell having combined metallization |
| DE102004034435B4 (de) * | 2004-07-16 | 2007-03-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Halbleiterbauelement mit einem auf mindestens einer Oberfläche angeordneten elektrischen Kontakt |
| US20060062897A1 (en) | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Applied Materials, Inc | Patterned wafer thickness detection system |
| DE102005038450A1 (de) | 2005-08-03 | 2007-02-08 | Gebr. Schmid Gmbh & Co. | Einrichtung zur Behandlung von Substraten, insbesondere zur Galvanisierung von Substraten |
| DE102007038120A1 (de) | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Gebr. Schmid Gmbh & Co. | Verfahren zur Beschichtung von Solarzellen sowie Vorrichtung hierfür |
-
2007
- 2007-07-31 DE DE102007038120A patent/DE102007038120A1/de not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-07-31 TW TW097129093A patent/TWI443851B/zh not_active IP Right Cessation
- 2008-07-31 EP EP08785243A patent/EP2179448B1/de not_active Not-in-force
- 2008-07-31 WO PCT/EP2008/006301 patent/WO2009015886A1/de active Application Filing
- 2008-07-31 ES ES08785243T patent/ES2405747T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2405747T3 (es) | 2013-06-03 |
| EP2179448B1 (de) | 2013-03-13 |
| WO2009015886A1 (de) | 2009-02-05 |
| DE102007038120A1 (de) | 2009-02-05 |
| EP2179448A1 (de) | 2010-04-28 |
| TW200919760A (en) | 2009-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI443851B (zh) | 塗覆太陽能電池的方法及裝置 | |
| JP5123394B2 (ja) | 太陽電池の金属電極の電気化学的堆積方法 | |
| KR20150113860A (ko) | 광 조사 장치 | |
| US20110062028A1 (en) | Process and apparatus for electroplating substrates | |
| CN1288276C (zh) | 蒸发装置 | |
| US20120313113A1 (en) | Photovoltaic organic light emitting diodes device and manufacturing method thereof | |
| CN101334153A (zh) | 自散热式发光二极管日光灯 | |
| CN101202270A (zh) | 发光二极管模组及其制造方法 | |
| CN105714345A (zh) | Led支架镍上银电镀方法 | |
| US20120052611A1 (en) | Method and device for treating a wafer | |
| JP2009114481A (ja) | 電析膜の形成方法、薄膜太陽電池及びその製造方法 | |
| KR101575068B1 (ko) | 광유도 도금 및 순방향 바이어스 도금을 병행하는 태양전지 기판용 도금장치 | |
| TWI453949B (zh) | 發光二極體製作方法 | |
| CN207904389U (zh) | 管式perc双面太阳电池的专用电镀设备 | |
| CN215887264U (zh) | 一种光诱导电镀装置 | |
| CN113113525B (zh) | 一种无焊线式led贴片支架及其焊接方法 | |
| JP2022122672A (ja) | 植物育成施設、植物の栽培方法、植物育成用のｌｅｄ照明装置、植物の育成棚用の棚板及び植物の育成棚 | |
| CN208268801U (zh) | 一种高出光率紫外led照明装置 | |
| CN205900590U (zh) | 一种led灯丝光源及led灯丝球泡灯 | |
| CN208136319U (zh) | 一种冷却管外置式光学镀膜腔体 | |
| CN108413264A (zh) | 一种高出光率紫外led照明装置 | |
| US11719880B2 (en) | Perovskite optical element and manufacturing method thereof | |
| CN207904390U (zh) | 管式perc双面太阳电池专用电镀设备 | |
| CN115966624A (zh) | 一种光诱导电镀装置 | |
| CN202917537U (zh) | 发光二极管模块及具有发光二极管模块的灯泡、灯管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |