WO2012152888A2 - Substrat für eine optoelektronische vorrichtung - Google Patents

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WO2012152888A2
WO2012152888A2 PCT/EP2012/058688 EP2012058688W WO2012152888A2 WO 2012152888 A2 WO2012152888 A2 WO 2012152888A2 EP 2012058688 W EP2012058688 W EP 2012058688W WO 2012152888 A2 WO2012152888 A2 WO 2012152888A2
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Sefar Ag
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a substrate for an optoelectronic device according to the preamble of claim 1. Further, the present invention relates to a use of a substrate for an optoelectronic device.
  • a generic device is known in WO 2010/051976 A1 of the Applicant.
  • the generic state of the art is in particular the object to reduce substrate costs, while improving efficiencies and light transmission properties.
  • this object is achieved by an electrode substrate having a tissue, as exemplified in the prior art, for example, in FIG. 3.
  • a fabric of transparent PA fibers 10 additionally has AL metal filaments 12, which are each typical Have thread thicknesses in the range between about 30 ⁇ and 35 ⁇ .
  • This fabric is provided with a coating 14 of a transparent polymer (here: UV-curing acrylic resin) such that at one end (in FIG.
  • the coating 14 which in the geometry shown in FIG. reaches 85% of the layer thickness of the fabric 10, 12, forms an insulating layer, while in the upper region with the at least partially exposed metal fibers 12, the arrangement is electrically conductive and can act as an electrode.
  • the coating 14 is applied so that it partially penetrates the tissue, ie the effective thickness of the coating overlaps with a layer thickness of the tissue.
  • a typical surface resistance that can be achieved with the 1: 1 bond shown is about 5 ⁇ / sq, wherein, depending on the variation of the bond and / or configuration of the metal fibers, this surface resistance is suitably adjustable. In practice, such a transparent electrode has proven itself, not least because of its favorable transmissive and resistance properties.
  • FIG. 4 shows an SEM image of a tissue realized as in FIG. 3:
  • the protruding fibers produce surface protrusions of up to 10 ⁇ m on a surface of the adjacent acrylic resin coating 14, with the result that application especially thin layers on this substrate can create problems.
  • very thinly applied layers such as OLED, OPV, thin-film solar cells or the like
  • the risk of short-circuiting, moreover, contact with the (conductive) fibers of the substrate structure of Figure 3 is not optimal. Structures of the type shown in FIG.
  • the substrate having the features of the main claim and the use of such a substrate; advantageous developments of the invention are described in the subclaims. Additional protection in the context of the present invention is claimed for a method for producing such a substrate for an optoelectronic device, wherein in particular the method step of removing portions of the fibers and / or the coating, in particular by grinding and / or polishing, in conjunction with the Providing a fabric provided with the electrically non-conductive coating is claimed as being an invention.
  • the planar surface of the fabric (more precisely: the fabric provided with the coating) enables the application of even thin layers, without the risk that a surface roughness of the substrate, a contact to an applied further coating layer and / or properties thereof disadvantageous impaired. Rather, it has been found advantageous in the context of the invention that a leveling of the surface structure of the fabric provided with the polymer coating the positive properties of this generic technology further improved and the application areas additionally significantly widened.
  • the fibers (fibers) used for the production of the fabric are set up or selected such that they have a fiber diameter between 20 ⁇ m and 100 ⁇ m, in particular between 30 ⁇ m and 80 ⁇ m. Typically, the fibers have a constant diameter for a particular embodiment.
  • the fabric is designed so that the mesh openings formed between the interwoven fibers realize an open area between about 70% and about 85%; this means that remaining 15% to 30%, based on a total area, of the fibers are occupied.
  • a material is selected for the polymer material, which is an acrylic resin, a silicone material, a fluoropolymer can, or a polymer selected from a group consisting of PL), PEN, PI, PET, PA, EVA or comparable materials, more preferably thermally or radiation-curing, in particular, a UV-radiation-curing paint has been found to be particularly preferred.
  • fibers in the fabric which consist of metal (metal fibers) or carry metallization as fibers
  • Suitable metals for the realization of the metal fibers are, for example, Ti, Ag, Al, Cu, Au, Pa, Pt, Ni, W, Mo, Nb , Ba, Sn, Zr or the like, wherein the conductivity of the fabric (or the sheet resistance) can be suitably established by the geometry with which such a metallic or metallized thread is woven together with non-conductive threads:
  • suitable embodiments of the invention is to provide such conductive threads in the form of a bond 1: 1, or preferably 1: 2, 1: 3 or higher, in addition or alternatively by Ausw Ahl the direction (shot, chain) in which to be woven at all
  • a metallization of the fabric which then typically consists exclusively of non-conductive polymer fibers (which in principle here metallic fibers are woven can).
  • a metallic coating of the fabric may suitably be effected by plasma sputtering (eg with Ag, Au, Ti, Mo, Cr, Cu, ITO, ZAO or the like), alternatively by vapor deposition (Al, Ag, Cu, etc.). or by wet-chemical methods such as electrolysis, such as deposition of Ag, Ni.
  • plasma sputtering eg with Ag, Au, Ti, Mo, Cr, Cu, ITO, ZAO or the like
  • vapor deposition Al, Ag, Cu, etc.
  • wet-chemical methods such as electrolysis, such as deposition of Ag, Ni.
  • such a metallization of the fabric causes a particularly high conductivity, which is reflected in a sheet resistance ⁇ 10Q / sq.
  • the present invention thus makes it possible to produce optoelectronic devices for a multiplicity of applications in a potentially simple, elegant and cost-effective manner.
  • photovoltaics may prove to be the main application for the present invention, in particular organic solar cells, thin-film cells, DSC cells or tandem cells in can be applied to the substrate according to the invention, it is nevertheless favorable and of the invention to realize other optoelectronic devices with the substrate.
  • organic LEDs include organic LEDs, other display technologies, various passive electronic components or large-scale components, such as those for architectural applications or the like. be used.
  • FIG. 4 shows a SEM view of the surface of the substrate of FIG. 3, insofar analogous to the representation of FIG. 2.
  • a substrate manufactured approximately according to the generic state of the art of FIG. 3 reference is made in this regard to the associated description in the introduction to the description of the prior art), furthermore the disclosure of WO 2010/051976 A1 applies with regard to the realization of the substrates shown there, FIG materials and material parameters used therefor and the processes described therein as belonging to the invention in the present application
  • polishing wheel 3.5 ⁇ diamond disk polishing wheel 3. Then polish for 5 minutes, polishing wheel 3.5 ⁇ diamond disk, finally 4. polish 5 minutes diamond polishing disk, 1 ⁇ .
  • the substrate was cleaned.
  • the result shows the smooth surface conducting through the (now plane-exposed) conductive fibers.
  • FIG. 1 it is now approximately possible to provide the surface of FIG. 1, FIG. 2 with a conductive coating (not shown), for example PEDOT: PSS (S305plus, Agfa), approximately typical dry film thickness 200/250 nm
  • a conductive coating for example PEDOT: PSS (S305plus, Agfa)
  • S305plus, Agfa PEDOT: PSS
  • other coatings titanium coatings
  • TCO active layer material

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Substrat für eine optoelektronische Vorrichtung, mit einem Gewebe aus Monofilamente und/oder ein Polymer aufweisenden Fasern (10,12), welches zum Realisieren und/oder Tragen einer Elektrodenschicht ausgebildet ist, wobei die Fasern einen Faserdurchmesser zwischen 20µm und 100µm, insbesondere zwischen 30µm und 80µm aufweisen das Gewebe Maschenöffnungen aufweist, die eine offene Fläche von 70 bis 85% realisieren und das Gewebe mit einer ein transparentes, elektrisch nicht-leitendes Polymermaterial aufweisenden Beschichtung (14) so versehen ist, dass die Fasern zumindest teilweise von dem Polymermaterial umgeben sind, wobei das Gewebe mit dem Polymermaterial der Beschichtung eine durch einen Abtrag von Abschnitten (20, 22) der Fasern und/oder der Beschichtung, insbesondere durch Schleifen und/oder Polieren, plane Oberfläche ausbildet.

Description

Substrat für eine optoelektronische Vorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Substrat für eine optoelektronische Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung eines Substrats für eine optoelektronische Vorrichtung.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in der WO 2010/051976 A1 der Anmelderin bekannt. Ausgehend von einem dort zugrunde liegenden Stand der Technik, betreffend optoelektronische Vorrichtungen, welche auf transparenten Substraten aufgebracht sind, liegt dem gattungsbildenden Stand der Technik insbesondere die Aufgabe zugrunde, Substratkosten zu reduzieren, dabei Wirkungsgrade und Licht- Transmissionseigenschaften zu verbessern. Im gattungsbildenden Stand der Technik wird diese Aufgabe durch ein ein Gewebe aufweisendes Elektrodensubstrat gelöst, wie es etwa in der Figur 3 zum Stand der Technik beispielhaft offenbart ist: Ein Gewebe aus transparenten PA-Fasern 10 weist zusätzlich AL-Metallfäden 12 auf, welche jeweils typische Fadendicken im Bereich zwischen ca. 30 μηη und 35 μηι aufweisen. Dieses Gewebe ist mit einer Beschichtung 14 aus einem transparenten Polymer (hier: UV-härtendes Acrylharz) so versehen, dass einends (in der Figur 3 unten) die Beschichtung 14, welche in der in Figur 3 gezeigten Geometrie mit ca. 60 μπι 75 % bis 85 % der Schichtdicke des Gewebes 10, 12 erreicht, eine isolierende Schicht bildet, während im oberen Bereich mit den zumindest teilweise freiliegenden Metallfibern 12 die Anordnung elektrisch leitend ist und als Elektrode wirken kann. Die Beschichtung 14 ist dabei so aufgebracht, dass diese das Gewebe teilweise durchdringt, d. h. die effektive Dicke der Beschichtung mit einer Schichtdicke des Gewebes überlappt. Ein typischer Oberflächenwiderstand, der mit der gezeigten 1 :1 Bindung realisierbar ist, liegt bei etwa 5 Ω/sq, wobei, je nach Variation der Bindung und/oder Ausgestaltung der Metallfibern, dieser Oberflächenwiderstand geeignet einstellbar ist. In der Praxis hat sich eine derartige transparente Elektrode, nicht zuletzt durch ihre günstigen transmissiven sowie Widerstands-Eigenschaften bewährt. Gleichzeitig hat sich jedoch herausgestellt, dass die durch die teilweise freiliegenden Metallfibern 14 bewirkte Oberflächenrauhigkeit Nachteile besitzt (die Figur 4 zeigt eine REM- Auf nähme eines wie in Figur 3 realisierten Gewebes): Die hervorstehenden Fibern erzeugen Oberflächen-Vorsprünge von bis zu 10 μπι bezogen auf eine Oberfläche der benachbarten Acrylharz-Beschichtung 14, mit dem Ergebnis, dass ein Aufbringen insbesondere dünner Schichten auf diesem Substrat Probleme erzeugen kann. So entsteht etwa bei Anwendungen mit sehr dünnen aufgebrachten Schichten (wie etwa OLED, OPV, Dünnschicht-Solarzellen oder dergleichen) die Gefahr von Kurzschlüssen, darüber hinaus ist eine Kontaktbildung mit den (leitenden) Fasern der Substratstruktur der Figur 3 nicht optimal. Damit haben sich dann insbesondere Strukturen der in Figur 3 gezeigten Art vor allem zu Realisierung von optoelektronischen Vorrichtungen als geeignet erwiesen, welche das Aufbringen von relativ dicken (und/oder flüssigen) Schichten auf derartigen Substraten vorsehen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Substrat für eine optoelektronische Vorrichtung, insbesondere wie aus der WO 2010/051976 A1 bekannt, im Hinblick auf ihre Eignung insbesondere für dünne, auf das Substrat aufzubringende (Leit-) schichten zu verbessern (wobei als „dünn" im Sinne der Erfindung Schichtdicken gemeint sind, welche geringer als eine Dicke der Substrat- Fasern, insbesondere dünner als der etwa in Figur 3 als Abschnitt der Fasern herausragende Anteil des Durchmessers ist, weiter bevorzugt um einen Faktor 10 bis 100 dünner als eine Faserdicke)
Die Aufgabe wird durch das Substrat mit den Merkmalen des Hauptanspruchs sowie die Verwendung eines solchen Substrats gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Zusätzlich Schutz im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird beansprucht für ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Substrats für eine optoelektronische Vorrichtung, wobei insbesondere der Verfahrensschritt des Abtragens von Abschnitten der Fasern und/oder der Beschichtung, insbesondere durch Schleifen und/oder Polieren, in Verbindung mit dem Bereitstellen eines mit der elektrisch nicht-leitenden Beschichtung versehenen Gewebes als Erfindung beansprucht wird.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise ermöglicht die plane Oberfläche des Gewebes (genauer: des mit der Beschichtung versehenen Gewebes) das Aufbringen auch dünner Schichten, ohne dass die Gefahr besteht, dass eine Oberflächenrauheit des Substrats eine Kontaktgabe zu einer aufgebrachten weiteren Beschichtungslage und/oder Eigenschaften derselben nachteilig beeinträchtigt. Vielmehr hat sich im Rahmen der Erfindung vorteilhaft herausgestellt, dass ein Nivellieren der Oberflächenstruktur des mit der Polymer-Beschichtung versehenen Gewebes die positiven Eigenschaften dieser gattungsgemäßen Technologie weiter verbessert und die Anwendungsbereiche zusätzlich signifikant verbreitert.
Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, auf eine solche plane Oberfläche sowohl aktive Schichten, wie sie etwa zur Herstellung von Solarzellen oder dergleichen verwendet werden, aufzubringen, wie auch das Gewebe mit zusätzlichen leitenden Schichten (Leitschichten) zu versehen, mit welchen dann vorteilhaft zusätzlich die Leitfähigkeit einer so hergestellten Substratelektrode verbessert werden kann bzw. besondere Effekte realisiert werden können. Gleichzeitig bietet eine derartige Variante etwa eine günstige Alternative zu traditionellen TCO (Transmissiv Conductive Oxide = lichtdurchlässige leitende Oxydschicht) - Technologien und ermöglicht etwa das Ersetzen von ITO oder dergleichen basierter Elektroden, welche etwa im Hinblick auf ihre elektrische Leitfähigkeitseigenschaften und/oder Sprödigkeit nachteilig sind. Auch die vorteilhaft ermöglichte Kombination der erfindungsgemäßen Gewebetechnologie mit einer Leitschicht (welche selbst geeignet etwa leitendes Polymer, andererseits aber auch TCO, allerdings wesentlich dünner als eine reine, gewebefreie TCO-Elektrode) aufweisen kann, gestattet diese Universalität in der Anwendung.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise hat sich herausgestellt, dass mit der vorliegend erfindungsgemäßen Technologie durch Abtragen eines Abschnitts der Fasern und/oder der (Polymermaterial-) Beschichtung eine Rauhigkeit der planen Oberfläche erzielbar ist, welche im Nanometerbereich liegt, typischerweise auch bis zu < 500 nm (und damit auf Folienqualität) absenkbar ist. Erfindungsgemäß vorteilhaft werden die für die Herstellung des Gewebes eingesetzten Fasern (Fibern) so eingerichtet oder ausgewählt, dass sie einen Faserdurchmesser zwischen 20μιη und 100 μιτι, insbesondere zwischen 30μιη und 80μιη, aufweisen - typischerweise weisen die Fasern für eine jeweilige Realisierungsform einen konstanten Durchmesser auf. Zusätzlich vorteilhaft im Rahmen der Erfindung ist das Gewebe so ausgestaltet, dass die zwischen den verwobenen Fasern gebildeten Maschenöffnungen eine offene Fläche zwischen ca. 70% und ca. 85% realisieren; dies bedeutet, dass verbleibende 15% bis 30%, bezogen auf eine Gesamtfläche, von den Fasern eingenommen werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist für das Polymermaterial ein Material ausgewählt, welches ein Acrylharz, ein Silikonmaterial, ein Fluoropolymer sein kann, oder ein Polymer ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus PL), PEN, PI, PET, PA, EVA oder vergleichbaren Materialien, weiter bevorzugt thermisch- oder strahlenhärtend, wobei sich insbesondere ein UV-strahlenhärtender Lack als besonders bevorzugt herausgestellt hat.
Zum Herstellen der elektrischen Leitfähigkeit, der Fasern, wobei bevorzugt das für das erfindungsgemäße Substrat eingesetzte Gewebe einen Flächenwiderstand < δΟΩ/sq, bevorzugt < 20Q/sq, weiter bevorzugt kleiner "Ι ΟΩ/sq, aufweist, ist es einerseits von der Erfindung umfasst, weiterbildungsgemäß Fasern im Gewebe vorzusehen, welche aus Metall bestehen (Metallfasern), oder als Fasern eine Metallisierung tragen. Geeignete Metalle zur Realisierung der Metallfasern sind etwa Ti, Ag, AI, Cu, Au, Pa, Pt, Ni, W, Mo, Nb, Ba, Sn, Zr od.dgl., wobei die Leitfähigkeit des Gewebes (bzw. der Flächenwiderstand) geeignet eingerichtet werden kann durch die Geometrie, mit welcher ein solcher metallischer bzw. metallisierter Faden zusammen mit nicht- leitenden Fäden verwoben wird: Im Rahmen geeigneter Ausführungsformen der Erfindung liegt es dabei, derartige leitende Fäden in Form einer Bindung 1 :1 , oder bevorzugt 1 :2, 1 :3 oder höher vorzusehen, ergänzend oder alternativ durch Auswahl der Richtung (Schuss, Kette), in welcher überhaupt eine metallische oder metallisierte Faser verwoben werden soll, die Leitfähigkeitseinstellung vorzunehmen (vorgesehen ist insbesondere auch Verweben in beide Richtungen Schuss, Kette).
Zum anderen ist es im Rahmen bevorzugter Realisierungsformen der Erfindung möglich und vorgesehen, die elektrische Leitfähigkeit bzw. den gewünschten niedrigohmigen Flächenwiderstand einzurichten durch eine Metallisierung des Gewebes, welches typischerweise dann selbst ausschließlich aus nicht-leitenden Polymerfasern besteht (wobei prinzipiell auch hier metallische Fasern eingewoben sein können). Eine derartige metallische Beschichtung des Gewebes kann geeignet durch Plasma-Sputtern erfolgen (z.B. mit Ag, Au, Ti, Mo, Cr, Cu, ITO, ZAO od.dgl.), alternativ durch Bedampfen (AI, Ag, Cu, usw.) oder aber durch nasschemische Verfahren wie Elektrolyse, etwa Abscheiden von Ag, Ni. Typischerweise bewirkt eine derartige Metallisierung des Gewebes eine besonders hohe Leitfähigkeit, welche sich in einem Flächenwiderstand < 10Q/sq niederschlägt.
Wie bereits eingangs erläutert, besteht auch hier ein besonderer Vorteil der Erfindung in der hohen Lichtdurchlässigkeit bzw. Transmission des erfindungsgemäß realisierten Substrats. Diese lässt sich besonders günstig beeinflussen durch Einstellung der erfindungsgemäß eingerichteten Maschenöffnungen, wobei insbesondere bekannte Verfahren zur Herstellung von Präzisionsgeweben hier günstig angewendet werden können. Zur Realisierung der erfindungsgemäß vorgesehenen Maschenöffnungen bei der erfindungsgemäß offenen Fläche zwischen 70% und 85% hat es sich als besonders bevorzugt herausgestellt, Maschenweiten im Bereich zwischen 200μπι und 300μπι einzustellen bzw. die Fläche einer jeweiligen Maschenöffnung (bevorzugt konstant über die Fläche) auf einen Bereich zwischen ca. 80.000μηη2 und ca. 800.000 μηη2 einzurichten. Die vorliegende Erfindung ermöglicht damit in potenziell einfacher, eleganter und preiswerter Weise die Herstellung von optoelektronischen Vorrichtungen für eine Vielzahl von Anwendungen: Während sich die Photovoltaik als Hauptverwendung für die vorliegende Erfindung erweisen dürfte, wobei insbesondere organische Solarzellen, Dünnschichtzellen, DSC-Zellen oder Tandemzellen in der erfindungsgemäßen Weise auf das Substrat aufgebracht werden können, ist es gleichwohl günstig und von der Erfindung umfasst, andere optoelektronische Vorrichtungen mit dem Substrat zu realisieren. Hierzu gehören organische LEDs, sonstige Display-Technologien, verschiedene passive elektronische Bauelemente oder aber großflächige Bauelemente, wie sie etwa für Architekturanwendungen od.dgl. eingesetzt werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in Fig. 1 ein Substrat gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung in der seitlichen Schnittansicht; eine Draufsicht auf die Oberfläche des Substrats der Figur 1 als Darstellung einer REM- (Raster-Elektronenmikroskop-) Fotografie; eine Darstellung analog Figur 1 zum gattungsbildenden Stand der Technik und
Fig. 4 eine REM-Ansicht der Oberfläche des Substrats der Figur 3, insoweit analog zur Darstellung der Figur 2. Ein etwa gemäß gattungsgemäßem Stand der Technik der Figur 3 hergestelltes Substrat (es wird insoweit verwiesen auf die zugehörige Beschreibung in der Beschreibungseinleitung zum Stand der Technik, ferner gilt die Offenbarung der WO 2010/051976 A1 im Hinblick auf die Realisierung der dort gezeigten Substrate, die dafür verwendeten Materialien und Materialparameter sowie die dort beschriebenen Prozesse als zur Erfindung gehörig in die vorliegende Anmeldung einbezogen) hat erfindungsgemäß eine Oberflächenbehandlung erfahren, in dem nämlich die in der Figur 3 hervorstehenden Abschnitte 20, 22 durch Schleifen abgetragen wurden und, wie in der Schnittansicht der Figur 1 gezeigt, eine plane Oberfläche entsteht (die REM- Ansicht der Figur 2 verdeutlicht, insbesondere in der Gegenüberstellung in der Figur 4, dass dadurch die Oberflächenrauhigkeit drastisch vermindert werden konnte). So wurde die gemäß Figur 3 (insoweit gattungsbildend) hergestellte Struktur durch Bearbeiten mittels einer Scher-, Schleif- oder Poliermaschine soweit abgetragen, bis die gezeigte glatte Oberfläche entsteht. Im konkreten Beispiel wurde mittels einer Schleif- und nachfolgend mittels einer Polierscheibe eine Bearbeitung des in Figur 3 gezeigten Verbundes wie folgt durchgeführt:
1. 20 Sekunden Schleifen mit Schleifscheibe, 1000 er Körnung;
2 danach Schleifen 20 Sekunden Körnung 1200
3. danach Politur 5 Minuten, Polierscheibe 3,5 μηπ Diamant-Scheibe, abschließend 4. polieren 5 Minuten Diamant-Politurscheibe, 1 μιη.
Nach jedem Schritt wurde das Substrat gereinigt. Das Ergebnis zeigt die glatte und durch die (nunmehr plan-freigelegten) leitenden Fasern leitende Oberfläche.
In der Weiterbildung des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist es nunmehr etwa möglich, die Oberfläche der Figur 1 , Figur 2 mit einer Leitbeschichtung (nicht gezeigt) zu versehen, beispielsweise PEDOT: PSS (S305plus, Firma Agfa), etwa typische Trockenschichtdicke 200/250 nm. Alternativ sind zahlreiche weitere Beschichtungen (dünne Beschichtungen) möglich, etwa mittels aktivem Schichtmaterial, TCO oder dergleichen.
Während zudem das beschriebene Ausführungsbeispiel, ausgehend vom Stand der Technik gemäß Figur 3, lediglich einseitig eine durch Materialabtrag realisierte plane Oberfläche vorsieht, ist es, etwa zur Realisierung von so genannten Tandem-Zellen, möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, das mit der (Polymermaterial-) Beschichtung versehene Gewebe auch beidseits durch Materialabtrag, etwa Schleifen und/oder Polieren, so zu behandeln, dass beidseits die plane Oberfläche vorhanden ist, wiederum mit der Möglichkeit, hierauf dann entsprechende Beschichtungen (dünne Beschichtungen) aufzubringen.

Claims

Patentansprüche
Substrat für eine optoelektronische Vorrichtung, mit
einem Gewebe aus Monofilamente und/oder ein Polymer aufweisenden Fasern (10,12), welches zum Realisieren und/oder Tragen einer Elektrodenschicht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Fasern einen Faserdurchmesser zwischen 20μηη und 100μηπ, insbesondere zwischen 30μηη und 80μπι aufweisen,
das Gewebe Maschenöffnungen aufweist, die eine offene Fläche von 70 bis 85% realisieren
und das Gewebe mit einer ein transparentes, elektrisch nicht-leitendes Polymermaterial aufweisenden Beschichtung (14) so versehen ist, dass die Fasern zumindest teilweise von dem Polymermaterial umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, dass
das Gewebe mit dem Polymermaterial der Beschichtung eine durch einen Abtrag von Abschnitten (20, 22) der Fasern und/oder der Beschichtung, insbesondere durch Schleifen und/oder Polieren, plane Oberfläche ausbildet.
Substrat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern im Gewebe in bevorzugt regelmäßigen Abständen einen Anteil an metallisierten Fasern und/oder Metallfasern (12) aufweisen, die bevorzugt durch den Abtrag teilweise abgetragen sind.
Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfasern Ti, Mo, W, Cr, Cu, Ag, AI, Au aufweisen.
Substrat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfasern (12) in das elektrisch nicht-leitende, Fasern aufweisende Gewebe in Schussrichtung oder Ketterichtung eingewoben sind, wobei das Gewebe keine zusätzliche Metallisierung aufweist.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die plane Oberfläche mit einer transparenten und elektrisch leitenden Leitbeschichtung versehen ist.
6. Substrat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbeschichtung eine Schichtdicke aufweist, die kleiner ist als ein Durchmesser, insbesondere ein mittlerer Durchmesser, der Fasern des Gewebes.
Substrat nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis einer Schichtdicke der Leitbeschichtung bezogen auf den Durchmesser der Fasern kleiner als 1 :10, bevorzugt kleiner als 1 :100 ist.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbeschichtung ein transparentes Polymer und/oder ein transparentes Oxyd, Kohlenstoff-Nanoröhrchen oder Metall-Nanopartikel, insbesondere Silber- Nanopartikel, aufweist und/oder mehrlagig auf die Plane Oberfläche aufgebracht ist.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe einen Flächenwiderstand < δΟΩ/sq, bevorzugt <20Ω/ες, weiter bevorzugt < "Ι ΟΩ/sq, aufweist.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial aus der Gruppe ausgewählt ist, welches ein Acrylharz, Silikon, ein Fluoropolymer, PL), PEN, PI, PET, PA, EVA sowie Mischungen von diesen, insbesondere mit SiOx, ORMOCER oder anderen anorganischen Materialien, aufweist.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung vor dem Abtrag eine Beschichtungsdicke aufweist, welche kleiner als eine Gewebedicke des Gewebes ist, insbesondere in einem Bereich zwischen 70% und 85% der Gewebedicke liegt.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus einem Material realisiert sind, welches aus der Gruppe bestehend aus PA, PP, PET, PEEK, PI, PPS, PBT, PEN, ausgewählt sind und/oder als semitransparente oder transparente Monofilamente realisiert sind.
13. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Maschenweite der Maschenöffnungen im Bereich zwischen 200μιη und 300μΓΠ liegt und/oder eine Fläche einer Maschenöffnung im Bereich zwischen δΟ.ΟΟΟμιη2 und δΟΟ.ΟΟΟμπι2 liegt.
Verwendung des Substrats nach einem der Ansprüche 1 bis 13 für eine als Solarzelle ausgebildete optoelektronische Vorrichtung, insbesondere eine organische Solarzelle, Dünnschichtzelle, DSC-Solarzelle oder Tandemzelle.
Verwendung des Substrats nach einem der Ansprüche 1 bis 14 für eine optoelektronische Vorrichtung, welche als OLED, Display-Element, architektonisches Flächenelement oder elektronisches Passiv-Bauelement realisiert ist.
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