[发明专利]用于制造具有背侧接触半导体电池的光生伏打模块的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造具有背侧接触半导体电池的光生伏打模块的方法以及具有这种背侧接触部的光生伏打模块。

背景技术

从现有技术中已知的基于半导体的光生伏打模块由半导体电池的整体构成。在这些半导体电池中，在外部光入射的作用下产生电压。半导体电池适宜地相互接线，以便能够从光生伏打模块截取尽可能高的电流强度。从而需要半导体电池的接触和在光生伏打模块内的适宜的线路引导。

在已知的光生伏打模块情况下，为了引导线路使用所谓的小带。在此一般是构造为带状的、由金属尤其是铜制成的导体段。在小带和以此接线的半导体电池之间的接触通常借助于软焊连接来实现。在此，接触部从一个半导体电池的上光有效侧引导到下一半导体电池的背离光的反向侧上。在半导体电池上，在小带和半导体电池之间的接触位置处有金属化的接触区域，在所述接触区域上进行焊接连接。

为了提高这种光生伏打模块的光输出，试图将所描述的接触部完全布置到半导体电池的背离光的反向侧上。该背离光的侧于是构成相应的半导体电池的接触侧。在此，在共同的接触侧上布置的接触区域必须以不同的电势被接触。在要实现的接线和给定的几何布置中的大量半导体电池的情况下，通过该需求而对接触部的位置精度提出巨大的要求，以便可靠地避免错误电路和短路连接。在同时运行的在半导体电池和不同衬底之间的连接过程情况下半导体电池在给定的电池布置中的准确定位方面的、与之相关联的困难导致，在光生伏打模块的能量输出方面有利的背侧接触带来较复杂的制造工艺，该制造工艺首先妨碍以大批量规模经济地生产这种模块。

发明内容

根据本发明，用于制造具有背侧接触半导体电池的光生伏打模块的方法的特征在于以下方法步骤：

在第一方法步骤中提供不导电的薄膜状载体。在另一步骤中，将半导体电池的接触侧放置到载体上。接着实施对载体开孔的点式穿孔，用于在半导体电池的接触区域上产生缺口。紧接其后，将接触剂（kontaktiermittel）施加到载体上用于填充缺口并且用于为半导体电池构造在载体上伸展的接触层。

本发明方法的基本思想是，首先在衬底上布置半导体电池，在其接触侧用载体覆盖这些半导体电池并且在接下来的步骤中才构造半导体电池的接触部。如此实现半导体电池的接触部，使得半导体电池的接触位置被“自由钻孔”。在此实现的缺口最后用导电材料填充。最后，将用于半导体电池的接触层施加到反向的载体侧上。

本发明方法的优点在于，只有当半导体电池已经当场处于载体上时，才实现背侧接触部。一方面沉积半导体电池的方法步骤与另一方面半导体电池的原本的接触步骤无关地实施。只有当每个单个半导体电池的位姿（Lage）被预先给定时，才设置接触点。因此，不必使半导体电池的位置与前面预先给定的印制导线相匹配。更确切地说，印制导线或每个单个接触点的走向取决于每个半导体电池的实际位姿。由此，在大批量制造时不可避免地出现的、每个单个半导体电池的位姿容差完全没有问题。

适宜地，可以在放置半导体电池的接触侧之后实施半导体电池的层压。由此，半导体电池与载体（薄膜和玻璃）固定连接，由此这些半导体电池在随后的方法步骤中不滑动或者其位姿不能以其他方式改变。此外，由载体和层压半导体电池组成的复合物构成中间产品，所述中间产品在需要时可以容易地储备用于随后的处理步骤。

在需要时可以在施加接触剂之后产生至少一个另外的接触层。在此，执行下面的方法步骤：

至少分段地用绝缘覆盖层覆盖接触层。此后，实施对覆盖层、载体和/或印制导线进行开孔的逐点式穿孔用于在半导体电池的接触区域上产生缺口。紧接其后，将接触剂施加到覆盖层上用于填充缺口并且用于构造在覆盖层上伸展的另外的接触层。由此也可以毫无问题地制造在半导体电池之间的较费事的接线。

接触剂可以以不同的方式被施加。可以通过印刷、喷溅或者选择性的焊接来施加接触剂。

在实施点式穿孔时，在本方法的适宜的扩展方案情况下可以实施对载体上布置的半导体电池的图像识别，其中通过图像处理和/或参考点设置来使穿孔设备直接参考每个单个半导体电池。这意味着，就地检测每个单个半导体电池的相应真实的地点和位姿，其中也可以准确地在按图像识别的位置处使为了接触而设置的分段暴露。因此在放置半导体电池时出现的位姿偏差即使所述偏差处于显著的容差宽度之内也可以毫无问题地被补偿。

适宜地，通过透视装置实施图像识别，其中产生透视图像。在图像处理时对透视图像实施轮廓识别。穿孔设备在轮廓识别的结果中自动地向预确定的位置移动用于产生相应的缺口。