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Title:
METHOD FOR BONDING A STRIP-LIKE CONDUCTOR TO A SOLAR CELL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/157376
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for bonding a strip-like conductor (1) to a solar cell (2), comprising the following steps: applying an adhesive (3, 4) to the conductor (1) and/or to the solar cell (2); and - bringing the conductor and the solar cell together such that the adhesive bonds the conductor and the solar cell to one another. In order to make the method more efficient by deliberate use of the adhesive, according to the invention the adhesive is applied in a discontinuous manner. Further disclosed is an array comprising a strip-like conductor and a solar cell which are bonded by means of an adhesive, wherein the conductor electrically contacts the solar cell in sections that are spatially spaced from one another. Moreover the invention discloses the use of one or more piezo jet dispensers for applying a conductive adhesive in a discontinuous manner, and optionally a structural adhesive, to a strip-like conductor and/or to a solar cell, in order to electrically contact the conductor and the solar cell by means of the conductive adhesive.

Inventors:
HOF MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/002820
Publication Date:
December 22, 2011
Filing Date:
June 08, 2011
Export Citation:
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Assignee:
POLYTEC PT GMBH (DE)
HOF MANFRED (DE)
International Classes:
C09J9/02; H01L21/60; H01L31/0224; H01R4/04; H05K3/32
Domestic Patent References:
WO2006128203A12006-12-07
WO2006128203A12006-12-07
Foreign References:
EP0684652A21995-11-29
EP0751575A21997-01-02
DE102008002954A12010-01-21
US6186619B12001-02-13
FR2647960A11990-12-07
Attorney, Agent or Firm:
KOCH, JENS (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Verklebung eines bandförmigen Leiters (1 ) mit einer Solarzelle (2), umfassend die Schritte: a. Auftragen eines Klebstoffs (3, 4) auf den Leiter (1) und/oder auf die Solarzelle (2); b. Zusammenführen des Leiters (1) und der Solarzelle (2), so dass der Klebstoff (3, 4) den Leiter (1) und die Solarzelle (2) miteinander verklebt; dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (3, 4) in diskontinuierlicher Form aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (1) als Flachleiter mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist, wobei die Seite des Querschnitts mit der größeren Ausdehnung zur Oberfläche der Solarzelle (2) angeordnet wird.

3. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle (2) als kristalline Solarzelle oder als Dünnschichtsolarzelle ausgebildet ist.

4. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (3, 4) in voneinander beabstandeten, einander berührenden oder einander wenigstens abschnittsweise überlappenden Abschnitten aufgetragen wird.

5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (3, 4) in Punkten, in offenen/geschlossenen Linien und/oder in Feldern, vorzugsweise in Streifen, Ringen, Kreisen und/oder Polygonen, aufgetragen wird.

6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (3, 4) in regelmäßig wiederkehrender Form, Anordnung und/oder Dosierung aufgetragen wird.

7. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (3, 4) in Punkten mit einem Durchmesser im Bereich von 10 bis 1000 μΐΌ, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 700 m, bevorzugt im Bereich von 320 bis 500 μπι und/oder einer Dicke im Bereich von 10 bis 500 pm, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 200 μιη, bevorzugt im Bereich von 30 bis 100 μιη aufgetragen wird, wobei der Abstand der Klebstoffpunkte vorzugsweise im Bereich von 10 bis 5000%, bevorzugt im Bereich von 100 bis 2000% des Durchmessers der Punkte liegt.

8. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (3, 4), vorzugsweise berührungslos, mittels einer elektronisch gesteuerten Vorrichtung, bevorzugt mittels eines Piezo-Jet-Dispensers, aufgetragen wird.

9. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr verschiedene Klebstoffe (3, 4), vorzugsweise in regelmäßig wiederkehrender Form, Anordnung und/oder Dosierung aufgetragen werden, wobei bevorzugt wenigstens ein Klebstoff (3) in diskontinuierlicher Form aufgetragen wird und/oder wenigstens ein Klebstoff (4) nach dem Zusammenführen des Leiters (1 ) und der Solarzelle (2) durch einen Kapillareffekt in einen Spalt (5) zwischen dem Leiter (1 ) und der Solarzelle (2) eingebracht wird.

10. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitklebstoff (3) und/oder ein Strukturklebstoff (4) aufgetragen wird, wobei der Leitklebstoff (3) und der Strukturklebstoff (4) vorzugsweise in voneinander beabstandeten Bereichen aufgetragen werden, wobei ein Bereich des Strukturklebstoffs (4) wenigstens einen Bereich des Leitklebstoffs (3) bevorzugt vollumfänglich umgibt.

1 1. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoff ein Mehrkomponenten-Klebstoff aufgetragen wird, wobei die Klebstoff-Komponenten vorzugsweise in einander wenigstens abschnittsweise überlappenden Abschnitten aufgetragen werden oder beim Zusammenführen des Leiters (1 ) und der Solarzelle (2) in Verbindung gebracht werden.

12. Anordnung, umfassend einen bandförmigen Leiter (1 ) und eine Solarzelle (2), die über einen Klebstoff (3, 4) verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (1) die Solarzelle (2) in räumlich beabstandeten Abschnitten (3, 6) elektrisch kontaktiert.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die räumlich beabstandeten Abschnitte (3, 6) aus Leitklebstoff (3) bestehen und/oder als Materialvorsprünge (6) ausgebildet sind, die über eine verklebte Oberfläche (12) des Leiters (1) und/oder eine verklebte Oberfläche (22) der Solarzelle (2) hervorstehen.

14. Anordnung, umfassend einen bandförmigen Leiter (1 ) und eine Solarzelle (2), die über wenigstens zwei verschiedene Klebstoffe (3, 4) verklebt sind, wobei vorzugsweise entlang einer Linie nur ein erster Klebstoff (3), bevorzugt ein Leitklebstoff aufgetragen ist, und entlang einer anderen Linie nur ein zweiter Klebstoff (4), bevorzugt ein Strukturklebstoff (4), aufgetragen ist.

15. Verwendung eines Piezo-Jet-Dispensers zur Auftragung eines Leitklebstoffs (3) auf einen bandförmigen Leiter (1) und/oder auf eine Solarzelle (2) in diskontinuierlicher Form, um den Leiter (1) und die Solarzelle (2) über den Leitklebstoff (3) elektrisch zu kontaktieren.

Description:
Verfahren zur Verklebung eines bandförmigen Leiters mit einer Solarzelle

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verklebung eines bandförmigen Leiters mit einer Solarzelle, umfassend die Schritte:

- Auftragen eines Klebstoffs auf den Leiter und/oder auf die Solarzelle; und

- Zusammenführen des Leiters und der Solarzelle, so dass der Klebstoff den Leiter und die Solarzelle miteinander verklebt.

Ein derartiges Verfahren ist aus der WO 2006/128203 A1 bekannt. Nach der bekannten Lösung wird der Leiter mit einer zusammenhängenden Beschichtung z.B. aus Klebstoff überzogen, die als Korrosionsschutz und gegebenenfalls zur elektrischen Kontaktierung von Leiter und Solarzelle dient. Dabei werden erhebliche Mengen elektrischer Leitklebstoff eingesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren durch einen gezielten Klebstoffeinsatz effizienter zu gestalten.

Um die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung ein Verfahren zur Verklebung eines bandförmigen Leiters mit einer Solarzelle bereit, umfassend die Schritte:

- Auftragen eines Klebstoffs auf den Leiter und/oder auf die Solarzelle;

- Zusammenführen des Leiters und der Solarzelle, so dass der Klebstoff den Leiter und die Solarzelle miteinander verklebt; wobei der Klebstoff in diskontinuierlicher Form aufgetragen wird.

Der Begriff Leiter bezeichnet im Rahmen dieser Erfindung einen elektrischen Leiter, der frei bewegliche Ladungsträger besitzt und somit zum Transport geladener Teilchen geeignet ist. Der Leiter kann ein Metall, eine Metalllegierung oder eine Metallisierung auf der Oberfläche eines nicht elektrisch leitenden oder elektrisch leitenden Materials sein, und vorzugsweise Silber, Kupfer, Molybdän, Titan und/oder Aluminium enthalten. Der Leiter dient vorzugsweise zur Aufnahme und Weiterleitung der Ladungsträger von der Oberfläche der Solarzelle und zur Verbindung benachbarter Solarzellen, um die Solarzellen zu Modulen zu verschalten. Der Klebstoff wird erfindungsgemäß in diskontinuierlicher Form, d.h. mit zeitlichen und/oder räumlichen Unterbrechungen aufgetragen. Der Klebstoff kann beispielsweise gleichzeitig mit räumlichen Unterbrechungen über ein Sieb nach Art des Siebdruckverfahrens aufgetragen werden. Alternativ ist es auch möglich, dass der Klebstoff mit zeitlichen Unterbrechungen mehrmals auf dieselbe Stelle aufgetragen wird. Durch den gezielten Klebstoffeinsatz können der Leiter und die Solar- zelle partiell verklebt werden, um bspw. eine elektrische Kontaktierung zu erzielen, während die mechanische Festigkeit der Klebeverbindung über andere Mittel erreicht wird.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstände der Unteransprüche.

Der Leiter kann eine kreisförmige Querschnittsform oder eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweisen. Insbesondere kann der Leiter als Flachleiter mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet sein, wobei die Seite des Querschnitts mit der größeren Ausdehnung vorzugsweise zur Oberfläche der Solarzelle angeordnet wird. Die Breite des Leiters bzw. die Breite der Seite des Querschnitts mit der größeren Ausdehnung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 10 mm, bevorzugt im Bereich von 1 bis 7 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 mm. Ein Flachleiter oder Flachdraht kann die Solarzelle über die Seite des Querschnitts mit der größeren Ausdehnung großflächig kontaktieren und kann kippfest auf der Solarzelle angeordnet werden.

Die Solarzelle kann als kristalline Solarzelle oder als Dünnschichtsolarzelle ausgebildet sein. Eine Photovoltaik-Dünnschichtsolarzelle umfasst vorzugsweise ein Substrat und eine Beschich- tung mit einer oder mehreren aufgedampften oder aufgesputterten Schichten. Das Substrat besteht vorzugsweise aus Glas, Metall, insbesondere Metallblech, Kunststoff oder dergleichen. Die Beschichtung umfasst beispielsweise amorphes oder mikrokristallines Silizium, Gallium- Arsenid (GaAs), Cadmiumtellurid (CdTe) oder dergleichen. Die Dicke der Beschichtung liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 μητι, bevorzugt bei ca. 10 pm. Der Klebstoff wird vorzugsweise auf die Beschichtung aufgetragen. Der Leiter wird in der Regel auf die beschichtete Seite der Dünnschichtsolarzelle aufgeklebt, da ein Auflöten oder Aufschweißen des Leiters aufgrund des Wärmeeintrags erhebliche Schäden an der Beschichtung verursachen kann. Das erfindungsgemäße Klebeverfahren eignet sich somit hervorragend für Dünnschichtsolarzellen. Die Dünnschichtsolarzelle ist zwar weniger effizient, aber wesentlich kostengünstiger als kristalline Solarzellen, so dass der verringerte Klebstoffeinsatz bezüglich der Herstellungskosten besonders deutlich zum Tragen kommt.

Es kann sich als praktisch erweisen, wenn der Klebstoff in voneinander beabstandeten, einander berührenden oder einander wenigstens abschnittsweise überlappenden Abschnitten aufgetragen wird. So können Interaktionen des Klebstoffs, insbesondere von zwei oder mehr verschiedenen Klebstoffen oder verschiedener Klebstoff-Komponenten, gezielt herbeigeführt oder gezielt unterbunden werden.

Es kann von Vorteil sein, wenn der Klebstoff in Punkten, in offenen/geschlossenen Linien und/oder in Feldern, vorzugsweise in Streifen, Ringen, Kreisen und/oder Polygonen, aufgetra- gen wird. Wenn der Klebstoff in Punkten aufgetragen wird, steht eine Klebstoffauftragsvorrichtung vorzugsweise über der mit Klebstoff zu beaufschlagenden Fläche. Wenn der Klebstoff in Punkten, in offenen/geschlossenen Linien oder Feldern aufgetragen wird, wird die Klebstoffauftragsvorrichtung während des Klebstoffauftrags vorzugsweise mit einem vorgegebenen Bewegungsablauf über die mit Klebstoff zu beaufschlagende Fläche geführt. Durch die verschiedenen Formen von Klebstoffabschnitten lassen sich die Eigenschaften und Festigkeiten der Klebeverbindung gezielt einstellen.

Es kann sich als nützlich erweisen, wenn der Klebstoff in regelmäßig wiederkehrender Form, Anordnung und/oder Dosierung aufgetragen wird. Dadurch können auch über größere Klebeflächen gleichmäßige Klebeeigenschaften und -Festigkeiten erreicht werden.

Es kann praktisch sein, wenn der Klebstoff in Punkten mit einem Durchmesser im Bereich von 10 bis 1000 pm, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 700 pm, bevorzugt im Bereich von 320 bis 500 pm und/oder einer Dicke im Bereich von 10 bis 500 pm, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 200 pm, bevorzugt im Bereich von 30 bis 100 pm aufgetragen wird, wobei der Abstand der Klebstoffpunkte vorzugsweise im Bereich von 10 bis 5000%, bevorzugt im Bereich von 100 bis 2000% des Durchmessers der Punkte liegt. Derartige Klebstoffpunkte erzeugen wünschenswerte Klebeeigenschaften und -Festigkeiten und können mit Sieben oder elektronisch und/oder pneumatisch gesteuerten Klebstoffauftragsvorrichtungen bewerkstelligt werden. Bei diesen Verhältnissen von Fläche zu Abstand der Klebstoffpunkte lassen sich vorzugsweise über 80% Leitklebstoff gegenüber einer vollflächigen Verklebung einsparen, während immer noch wünschenswerte Klebeeigenschaften und -Festigkeiten erreicht werden können.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird der Klebstoff, vorzugsweise berührungslos, mittels einer elektronisch gesteuerten Vorrichtung, bevorzugt mittels eines Piezo-Jet- Dispensers, aufgetragen. Die Vorrichtung weist vorzugsweise mehrere Klebstoffquellen bzw. - Düsen auf, so dass der Klebstoff in verschiedenen Abschnitten gleichzeitig aufgetragen werden kann. Durch eine elektronisch gesteuerte Vorrichtung lässt sich der Klebstoff bei optimiertem Klebstoffeinsatz auch über größere Klebeflächen besonders gleichmäßig auftragen.

Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn zwei oder mehr verschiedene Klebstoffe, vorzugsweise in regelmäßig wiederkehrender Form, Anordnung und/oder Dosierung, aufgetragen werden, wobei bevorzugt wenigstens ein Klebstoff in diskontinuierlicher Form aufgetragen wird und/oder wenigstens ein Klebstoff nach dem Zusammenführen des Leiters und der Solarzelle durch einen Kapillareffekt in einen Spalt zwischen dem Leiter und der Solarzelle eingebracht wird. Durch verschiedene Klebstoffe lassen sich Klebeeigenschaften erzielen, die mit einem einzelnen Klebstoff nicht erreicht werden können. Vorzugsweise wird ein Funktionsklebstoff, der eine wünschenswerte Funktion bereitstellt, besonders sparsam in diskontinuierlicher Form aufgetragen, während die mechanische Festigkeit der Klebeverbindung durch einen wesentlich kostengünstigeren Klebstoff erreicht wird, der zwischen die vorher aufgetragenen Klebstoffbereiche gezielt z. B mittels eines Piezo-Jet-Dispensers bzw. Luftdruckdispensers dosiert wird oder durch den Kapillareffekt nachträglich in den Spalt zwischen dem Leiter und der Solarzelle eingebracht wird. Durch einen nachträglich in den Spalt eingebrachten Klebstoff kann der Spalt gefüllt und/oder abgedichtet werden, um das Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit zu verhindern. Durch den gezielten Einsatz des teuren Funktionsklebstoffs können die Herstellungskosten der Klebeverbindung deutlich verringert werden.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird ein Leitklebstoff und/oder ein Strukturklebstoff aufgetragen, wobei der Leitklebstoff und der Strukturklebstoff vorzugsweise in voneinander beabstandeten Bereichen aufgetragen werden, wobei ein Bereich des Strukturklebstoffs wenigstens einen Bereich des Leitklebstoffs bevorzugt vollumfänglich umgibt. Der Begriff Leitklebstoff bezeichnet im Rahmen dieser Erfindung einen Klebstoff mit elektrisch leitenden Eigenschaften. Der Begriff Strukturklebstoff bezeichnet im Rahmen dieser Erfindung einen Klebstoff, der eine geringere elektrische Leitfähigkeit als der Leitklebstoff aufweist und der vorzugsweise als ein Isolator wirkt, der den Stromfluss zwischen elektrischen Leitern verhindert. Als Leitklebstoff kann bspw. ein mit Silberpartikeln versetzter Klebstoff eingesetzt werden, der eine hohe elektrische und gegebenenfalls thermische Leitfähigkeit aufweist. Dieser Leitklebstoff weist eine pastöse Konsistenz und eine gewisse Klebrigkeit auf. Als Strukturklebstoffe können Epoxidklebstoffe, PU-Klebstoffe, Methacrylatklebstoffe, etc. eingesetzt werden, die eine pastöse Konsistenz z.B. für die Piezo-Jet Dosierung oder eine dünnflüssige Konsistenz aufweisen können. Der dünnflüssige Klebstoff ist besonders dazu geeignet, um über einen Kapillareffekt in einen Spalt zwischen dem Leiter und der Solarzelle eingebracht zu werden. Der Leitklebstoff wird vorzugsweise vor dem Strukturklebstoff aufgetragen. Bevorzugt wird der Strukturklebstoff flächig zwischen Leitklebstoffpunkte aufgetragen, so dass der Strukturklebstoff die Leitklebstoffpunkte vollumfänglich umgibt. Dabei kann zwischen wenigstens einem Leitklebstoffpunkt und dem Strukturklebstoff ein Ringspalt ausgebildet sein, so dass der Strukturklebstoff den Leitklebstoffpunkt nicht berührt. Dadurch kann verhindert werden, dass sich die Klebstoffe vermischen.

In noch einer anderen vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird als Klebstoff ein Mehrkom- ponenten-Klebstoff aufgetragen, wobei die Klebstoff-Komponenten vorzugsweise in einander wenigstens abschnittsweise überlappenden Abschnitten aufgetragen werden oder beim Zusammenführen des Leiters und der Solarzelle in Verbindung gebracht werden. Dazu können die Klebstoff-Komponenten vorab auf die zusammenzuführenden Oberflächen des Leiters und der Solarzelle aufgebracht werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird ebenfalls gelöst durch eine Anordnung, umfassend einen bandförmigen Leiter und eine Solarzelle, die über einen Klebstoff verklebt sind, wobei der Leiter die Solarzelle in räumlich beabstandeten Abschnitten elektrisch kontaktiert. Um die im Betrieb der Solarzelle entstehenden Ströme abzuführen, ist eine vollflächige Kontaktierung nicht erforderlich.

Es kann von Vorteil sein, wenn die räumlich beabstandeten Abschnitte aus Leitklebstoff bestehen und/oder als Materialvorsprünge ausgebildet sind, die über eine verklebte Oberfläche des Leiters und/oder eine verklebte Oberfläche der Solarzelle hervorstehen. Vorzugsweise wird der Leitklebstoff, der die elektrische Kontaktierung bewerkstelligt, besonders sparsam aufgetragen, während die mechanische Festigkeit der Klebeverbindung durch andere Mittel, bspw. einen wesentlich kostengünstigeren Strukturklebstoff erreicht wird. Durch den gezielten Einsatz des teuren Leitklebstoffs können die Herstellungskosten der Anordnung deutlich verringert werden. Alternativ sind die räumlich beabstandeten Abschnitte als Materialvorsprünge ausgebildet, die über eine verklebte Oberfläche des Leiters und/oder eine verklebte Oberfläche der Solarzelle hervorstehen. Der Leitklebstoff kann direkt nach dem Klebstoffauftrag innerhalb weniger Sekunden (<10 Sek.) gehärtet werden z.B. durch Heißluft oder Strahlung, wodurch feste, elektrisch leitfähige Vorsprünge entstehen. Die räumlich beabstandeten Abschnitte können in einem regelmäßig wiederkehrenden Muster bezüglich Form und/oder Anordnung vorgesehen sein. Die Materialvorsprünge können bspw. kuppeiförmig, zylindrisch, kegel- oder kegelstumpfförmig, polyederförmig, pyramiden- oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet sein und den Leiter und/oder die Solarzelle linienförmig, streifenförmig, ringförmig, kreisförmig, polygonförmig oder dergleichen kontaktieren. Beispielsweise sind die Materialvorsprünge fest oder einteilig mit dem Leiter und/oder der Solarzelle verbunden oder einteilig mit dem Leiter und/oder der Solarzelle hergestellt, so dass der Leiter und die Solarzelle durch die Materialvorsprünge unmittelbar kontaktiert werden. Bspw. durch Prägung des Leiters von einer Seite können derartige Materialvorsprünge auf der anderen Seite des Leiters erzeugt werden. Vorzugsweise ist der Spalt zwischen den gegenüber liegenden Oberflächen des Leiters und der Solarzelle durch einen Strukturklebstoff gefüllt, so dass der Strukturklebstoff die Materialvorsprünge vollumfänglich umschließt und den Leiter und die Solarzelle beim Zusammenführen des Leiters und der Solarzelle verklebt. Da der Strukturklebstoff beim Aushärten bzw. Vernetzen schrumpft, gelangen die Materialvorsprünge unter mechanischer Spannung mit den gegenüberliegenden Oberflächen des Leiters und/oder der Solarzelle in Druckkontakt und bewerkstelligen eine gute elektrische Kon- taktierung. So kann unter vollständigem Verzicht auf den teuren Leitklebstoff eine effiziente elektrische Kontaktierung durch eine Klebeverbindung bewerkstelligt werden.

Eine vorteilhafter Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung, umfassend einen bandförmigen Leiter und eine Solarzelle, die über wenigstens zwei verschiedene Klebstoffe verklebt sind, wobei vorzugsweise entlang einer Linie nur ein erster Klebstoff, bevorzugt ein Leitklebstoff, und entlang einer anderen Linie nur ein zweiter Klebstoff, bevorzugt ein Strukturklebstoff, aufgetragen wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird weiter gelöst durch eine Verwendung eines Piezo-Jet- Dispensers zur Auftragung eines Leitklebstoffs auf einen bandförmigen Leiter und/oder auf eine Solarzelle in diskontinuierlicher Form, um den Leiter und die Solarzelle über den Leitklebstoff elektrisch zu kontaktieren. Durch einen Piezo-Jet-Dispenser kann der Klebstoff in regelmäßig wiederkehrender Form, Anordnung und/oder Dosierung aufgetragen werden, so dass sich auch über größere Klebeflächen gleichmäßig gute Klebeeigenschaften und -Festigkeiten bewerkstelligen lassen. Entsprechend kann im selben oder in einem zweiten Arbeitschritt ein nicht elektrisch leitender Strukturklebstoff zur Erzielung der benötigten mechanischen Festigkeit in die freien Stellen zwischen dem elektrischen Leitklebstoff mit einem Piezo-Jet-Dispenser, Luftdruckdosierer, etc. dosiert werden. Der Klebstoff kann nach sämtlichen Merkmalen des oben beschriebenen Verfahrens aufgetragen werden.

Weitere bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich durch Kombinationen der Merkmale der Ansprüche, der Zeichnungen und/oder der Beschreibung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Anordnung gemäß einem ersten

Ausführungsbeispiel der Erfindung im unverbundenen Zustand, umfassend einen mit Klebstoff beaufschlagten Leiter und eine Dünnschichtsolarzelle.

Figur 2 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht der Anordnung aus Fig. 1 im verbundenen Zustand.

Figur 3 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Anordnung gemäß einem zweiten

Ausführungsbeispiel der Erfindung, umfassend einen bandförmigen Leiter und eine Solarzelle, die über einen Klebstoff verklebt sind. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Die Figuren sind schematischer Natur und geben nicht die tatsächlichen Größenverhältnisse wieder.

Erstes Ausführungsbeispiel

Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht einer Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im unverbundenen Zustand, umfassend einen mit Klebstoff 3, 4 beaufschlagten Leiter 1 und eine Dünnschichtsolarzelle 2.

Der Leiter 1 ist als Flachleiter ausgebildet und umfasst einen rechteckigen Querschnitt. Die Breite B des Leiters 1 liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 mm, während die Höhe H des Leiters 1 vorzugsweise im Bereich von 0,03 bis 0,4 mm liegt. Eine der Seiten 1 1 , 12 des Querschnitts mit der größeren Ausdehnung, die bestimmungsgemäß mit der Solarzelle 2 zu verkleben ist, ist mit Klebstoff 3, 4 beaufschlagt.

Die Solarzelle 2 ist als Photovoltaik-Dünnschichtsolarzelle ausgebildet, welche ein ebenes, scheibenförmiges Substrat 21 und eine Beschichtung 22 aufweist. Der Oberflächenbereich der Solarzelle 2, in welchem der Leiter 1 angeordnet wird, ist durch gestrichelte Linien umrandet.

Der Klebstoff 3, 4 wird erfindungsgemäß in diskontinuierlicher Form, d.h. mit zeitlichen und/oder räumlichen Unterbrechungen aufgetragen. Im vorliegenden Fall wird ein Leitklebstoff 3 mittels eines elektronisch gesteuerten Piezo-Jet-Dispensers in regelmäßig wiederkehrender Form, Anordnung und Dosierung in voneinander beabstandeten Punkten aufgetragen. Der Leitklebstoff 3 wird punktförmig mit einem Durchmesser D im Bereich von 320 bis 500 pm und einer Dicke von ca. 30 bis 100 μιη in Längsrichtung entlang einer gedachten Linie auf die Seite 12 des Leiters 1 dosiert. Der Strukturklebstoff 4 wird, wie in der Zeichnung dargestellt, mittels eines elektronisch gesteuerten Piezo-Jet-Dispensers flächig zwischen die Punkte des Leitklebstoffs 3 auf die Seite 12 des Leiters 1 aufgetragen, so dass der Strukturklebstoff 4 die Punkte des Leitklebstoffs 3 vollumfänglich umgibt. Die mit Strukturklebstoff 4 beaufschlagte Fläche ist in Fig. 1 schraffiert dargestellt. Die Punkte des Leitklebstoffs 3 weisen einen regelmäßigen Abstand A von ca. 1 mm auf. Der Leitklebstoff 3 ist ein mit Silberpartikeln versetzter Klebstoff mit elektrischer und gegebenenfalls thermischer Leitfähigkeit. Dieser Leitklebstoff 3 weist bei Raumtemperatur eine pastöse Konsistenz sowie eine gewisse Viskosität und Klebrigkeit auf. Der Strukturklebstoff 4 ist ein bei Raumtemperatur pastöser Epoxidklebstoff. Die Klebstoffbereiche können abweichend von den Zeichnungen beispielspielsweise entlang mehrerer gedachter Linien, die vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind, aufgebracht werden, wobei entlang einer Linie nur der Leitklebstoff 3 und entlang einer anderen Linie nur der Strukturklebstoff 4 aufgetragen wird. Die Klebstoffe 3, 4 können zudem nicht nur in Punkten und/oder Flächen, wie in der Zeichnung skizziert, sondern beispielsweise auch in offenen oder geschlossenen Linien, in Feldern, Streifen, Ringen, Kreisen oder Polygonen auf den Leiter 1 und/oder auf die Solarzelle 2 aufgetragen werden.

Nach dem Auftragen des Klebstoffs 3, 4 auf den Leiter 1 und/oder die Solarzelle 2 werden der Leiter 1 und die Solarzelle 2 bestimmungsgemäß zusammengeführt, so dass der Klebstoff 3, 4 den Leiter 1 und die Solarzelle 2 miteinander verklebt. Dabei wird die mit Klebstoff 3, 4 beaufschlagte Seite 12 des Leiters 1 auf der Beschichtung 22 der Solarzelle 2 abgelegt und gegebenenfalls an die Solarzelle 2 leicht angedrückt. Anschließend wird der Klebstoff 3, 4 gegebenenfalls durch Beaufschlagung mit Heißluft Infrarotstrahlung, einem Heizrad, im Ofen, etc. erwärmt und dadurch gehärtet. Die Wärme kann über den Leiter 1 eingespeist und auf den Klebstoff 3, 4 übertragen werden.

Der verklebte Zustand des Leiters 1 und der Solarzelle 2 ist in Fig. 2 gezeigt. Alternativ oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Verfahren kann der Strukturklebstoff 4 nach dem Zusammenführen des Leiters 1 und der Solarzelle 2 aufgebracht werden. Dazu wird ein dünnflüssiger Strukturklebstoff 4 am Rand des Leiters 1 auf die Solarzelle 2 aufgebracht. Aufgrund eines Kapillareffekts wird der Strukturklebstoff 4 in einen Spalt 5 zwischen dem Leiter 1 und der Solarzelle 2 eingezogen. Dadurch wird der Spalt 5 zwischen dem Leiter 1 und der Solarzelle 2 vorzugsweise aufgefüllt und abdichtet, so dass Schmutz, Staub oder Feuchtigkeit nicht in den Spalt 5 eindringen können.

Zweites Ausführungsbeispiel

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das nachstehend mit Bezug auf Figur 3 beschrieben wird, betrifft eine Anordnung, umfassend einen bandförmigen Leiter 1 und eine Solarzelle 2, die über einen Klebstoff 4 verklebt sind, wobei der Leiter 1 die Solarzelle 2 in räumlich beabstandeten Abschnitten 6 elektrisch kontaktiert.

Die räumlich beabstandeten Abschnitte sind als Materialvorsprünge 6 des Leiters 1 ausgebildet, die in einem regelmäßig wiederkehrenden Muster bezüglich Form und Anordnung im Wesentlichen zylindrisch über eine verklebte Oberfläche 12 des Leiters 1 hervorstehen und die verklebte Oberfläche 22 der Solarzelle 2 elektrisch kontaktieren. Die Materialvorsprünge 6 sind beispielsweise durch Prägung des Leiters 1 von der Seite 1 1 erzeugt. Durch die Materialvorsprünge 6 wird die verklebte Oberfläche 12 des Leiters 1 von der verklebten Oberfläche 22 der Solarzelle 2 auf Abstand gehalten. Der Spalt 5 zwischen den Oberflächen 12, 22 ist durch Strukturklebstoff 4 vollständig gefüllt, so dass der Strukturklebstoff 4 die Materialvorsprünge 6 vollumfänglich umgibt und Schmutz, Staub oder Feuchtigkeit nicht in den Spalt 5 eindringen können. Der Strukturklebstoff 4 wird gegebenenfalls durch Beaufschlagung mit Heißluft, Infrarotstrahlung, einem Heizrad, im Ofen, etc. erwärmt und gehärtet, wobei die Wärme vorzugsweise über den Leiter 1 eingespeist und auf den Strukturklebstoff 4 übertragen wird. Durch das Aushärten und Vernetzen schrumpft das Volumen des Strukturklebstoffs 4. Dadurch werden die Materialvorsprünge 6 unter Spannung gegen die verklebte Oberfläche 22 der Solarzelle 2 gedrückt, wobei eine elektrische Kontaktierung bewerkstelligt wird. Bei dieser Ausführung der Erfindung kann vollständig auf einen teuren Leitklebstoff 3 verzichtet werden.