本發明專利技術涉及一種用于制造單粒膜的方法以及依據本方法制造的單粒膜。此外，本發明專利技術涉及由所制造的單粒膜制造的太陽能電池的制造方案以及所制造的太陽能電池。但依據本發明專利技術制造的單粒膜也可以不同地應用，例如用于將電能轉換成輻射能或者用在用于輻射檢測的探測器內。本發明專利技術的目標在于，能夠改進地制造單粒膜連同太陽能電池。為了解決該任務，首先提供由粘結劑組成的水平取向的層。粘結劑尚未硬化或交聯，從而粘結劑是液態的或者至少是粘稠的。在層內，顆粒部分置入層中，亦即穿過層的表面進入層內。顆粒部分置入的意思是說，在部分置入后，每個顆粒僅一部分浸入層內，并且因此顆粒的某一區域保留在層表面的上方。由此達到：顆粒保留在粘結劑表面上方的區域可靠地不被粘結劑潤濕。隨后，粘結劑例如通過硬化或者交聯而固化。這時，存在一種帶有在一側凸出的顆粒的單粒膜，該單粒膜的表面可靠地既沒有粘結劑或者粘結劑殘余，也沒有其他粘接劑或者粘附劑或者粘接劑殘余。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于制造單粒膜的方法以及依據本方法制造的單粒膜。此外，本專利技術涉及由所制造的單粒膜制造太陽能電池的制造方案以及所制造的太陽能電池。但依據本專利技術制造的單粒膜也可以有不同的應用，例如用于將電能轉換成輻射能，或者用在用于輻射檢測的探測器內。但也可以是其他用途，例如用于制造絲網印刷的絲網等。
技術介紹
單粒膜是一種如下的膜，其帶有在其中在一個平面內嵌入的顆粒、小球或細粒。膜的厚度相應于顆粒的直徑，其中，如果在表達上沒有其他表述的情況下，顆粒這一概念在下面原則上也指小球或者細粒。一般情況下，膜的厚度小于處于其中的顆粒的直徑，從而這些顆粒從至少一個膜表面凸出來。膜一般由不導電的粘結劑組成，例如像不導電的聚合物。顆粒特別是由如下材料組成，該材料可以將輻射，而且特別是將陽光轉換成電能和/或者發出輻射，并且由電能中產生輻射。一般情況下，顆粒是電學半導體。大致僅一個顆粒厚的單粒膜與更厚的膜相比具有各種各樣的優點。如避免顆粒之間的過渡電阻。因為沒有顆粒遮擋其他顆粒，所以可以取得良好的效率。此外，獲得材料重量與有效表面之間有利的比例。單粒膜連同由其制造的太陽能電池例如由US 2007/0189956 Al或者US 2007/113888 Al 有所公開。在出版文獻DE-AS 1 764 873中介紹了一種具有單粒膜的光敏裝置，單粒膜含有光敏顆粒或細粒。光敏顆粒例如由摻雜0.1至0.01原子百分數銅的硫化鎘組成。顆粒的直徑約為40 μ m。顆粒通過絕緣的聚氨酯樹脂粘結劑連接。顆粒相對于膜的兩側以大致相同的程度凸出來。光敏層的厚度大致為顆粒直徑那么厚，并且因此稱為單粒膜或者單細粒膜。單粒膜設有至少兩個電極，電極上固定有各一個連接導線。為將入射光的障礙降到最低限度，由銦組成的特別是0. 3μπι厚的電極安設在層的僅一側上。處于相對側上的是優選 100埃厚的同樣由銦組成的輔助電極。具有所安設的電極和輔助電極的單粒膜可以嵌入塑料內。出版文獻US 3522339 A公開了一種用于制造單粒膜的方法。顆粒由具有ρ_η結的半導體材料組成。在載體上施加例如由明膠或者水溶性的糖類組成的很薄的液態粘附層， 顆粒略微浸入該粘附層內。顆粒利用液態粘結劑亦即光刻膠(Photoabdecklack)覆蓋。隨后，光刻膠受到曝光亦即這樣受到曝光，即，光刻膠根據可能性僅顆粒之間的區域不溶解。 利用顯影沖洗過程去除未曝光的區域。隨后沖掉部分顆粒表面的粘附層。顆粒露置的表面利用例如由銅組成的例如100埃厚的透光電極覆蓋。電極可以利用透光的環氧樹脂覆蓋， 以便使結構穩定。隨后沖掉粘附層，并使凸出來的顆粒與由銦組成的層之間產生電接觸。此外，由出版文獻US 3522339 A公開了 n_導通材料的顆粒，其具有p_導通材料的包封層，從而在芯與包封層之間形成p-n結。顆粒部分地沉入液態的粘附層內，此后，粘附層硬化。然后，從粘附層凸出來的顆粒部分地蝕刻掉包封層，將從粘附層凸出來的顆粒利用可硬化的粘結劑覆蓋。在粘結劑硬化之后，去除粘附層并與透光的電極接觸連接。削掉相對的面，這樣使顆粒部分露置并同樣與電極接觸連接。不利的是，在兩種方法中必須在兩側上進行磨蝕，從而增加工作開支。因此，還存在增加的不完全磨蝕的風險，這使得效率變差。由出版文獻FR 1 372 IM公知的是，在兩個薄膜之間壓入顆粒和可硬化的粘結劑，其中，顆粒的尖端壓入薄膜內。這樣應獲得具有無粘結劑的凸出來的顆粒區域的單粒膜。但缺點是顆粒必須承受相對較大的壓力。在制造期間，顆粒首先完全浸入粘結劑內， 并且被粘結劑完全潤濕。因此不能可靠排除的是，在所設置的范圍內將粘結劑從顆粒表面再次去除。此外，采用這種方法不能夠連續制造。這樣產生一種如下的膜，顆粒相對于兩個表面以大致相同的程度從該膜凸出來。出版文獻EP 1 521 308 Al公開了一種用于太陽能電池的球形半導體元件，該半導體元件特別是具有由玻璃組成的襯底芯，該襯底芯至少被涂以背側接觸層和I-III-VI 復合半導體。通過設置襯底芯節省了相對較昂貴的半導體材料。小球被施加到位于柔性底層上的載體層上，并且以如下程度壓入載體層內，即，小球部分地從載體層的底側出來，并且相對置的部分被不完全壓入襯底層內。在復合半導體的一側上，一直磨蝕直至背側接觸層。最后，兩側被以電極適當覆蓋，其中，電極由透明材料組成。出版文獻EP 1 521 309 Al補充公開了一種用于制造具有集成半導體的太陽能電池的串聯電路的方法。首先，將一個或者多個導電體送入絕緣的載體層內，其中，導體在載體層的至少一側上從載體層的表面凸出來，并且于是通過導體形成分隔線。將半導體顆粒或者球這樣送入絕緣襯底層內，即，使該顆粒或者球至少在襯底層的一側凸出來。在載體層的一側上磨蝕半導體顆粒的部分。在具有磨蝕顆粒的側上施加背側接觸層。在另一側上施加正面接觸層。在兩個接觸層內這樣執行分離切割，使得達到所要求的串聯。此外，難于防止的是，存在至導電區的觸點。為此，在實踐中必須在加入球或者顆粒之前產生可以使所有小粒定位的結構。前面提到的現有技術的缺點是，半導體和導體的置入在實踐中很難實施。因為半導體顆粒必須壓入載體內，所以必須使用可能使顆粒損壞的相當大的壓力。出版文獻US 4，521，640公開了將半導體細粒嵌入塑料薄膜內，并且在兩側上進行電接觸連接。只要后面未做相反說明，由該現有技術所公開的特征就可以單獨地或者在與本專利技術的特征相組合下加以組合。
技術實現思路
本專利技術所力求的目標是，能夠改良地制造單粒膜連同太陽能電池。本專利技術的任務通過具有第一個權利要求所述特征的方法得以實現。并列權利要求涉及依據該方法所制造的單粒膜。為解決該任務，首先提供由粘結劑組成的水平取向的層。與出版文獻EP 1 521 309 Al所公開的現有技術相區別地，粘結劑尚未硬化或交聯，從而粘結劑為液態或者至少為粘稠的。因此，粘結劑不是載體層。取而代之地，粘結劑處于載體層上方或者載體層上。 將顆粒置入層中，特別是僅部分地置入層內，也就是穿過層的表面置入層內。顆粒被部分置入的意思是說，在部分置入后，每個顆粒僅一部分浸入層內，并且因此，優選顆粒的某一區域保留在層表面之上。由此，達到顆粒保留在粘結劑表面之上的區域可靠地不被粘結劑潤濕。隨后，粘結劑例如通過硬化或者交聯而固化。這里，存在一種具有在一側上凸出來顆粒的單粒膜，該單粒膜的表面可靠地既沒有粘結劑或粘結劑殘余，也沒有其他粘接劑或粘附劑或者其殘余。這種方法可以毫無問題地連續實施。載體由例如從滾動體或者輥上開卷的幅材組成。首先連續將粘結劑施加到輥上，例如以印刷的方式施加。接著連續施加顆粒或者球，例如以撒布的方式施加。例如通過后面的滾動體將顆粒壓入粘結劑內，或者顆粒自主沉入粘結劑內。這樣可以連續和自動制造所期望的單粒膜。如果顆粒僅部分進入粘結劑內，從而顆粒部分凸出來，那么在該側上絕沒必要采取去除粘結劑或者粘接劑的措施，所述措施始終與如下風險相聯系，即，僅能不完全成功地去除并且還意味著附加的工序。首要地，在顆粒或球沒有平整表面(這在開頭所稱的現有技術中始終是這種情況)的情況下，在現有技術中一般不能達到顆粒的全部露置的表面絕不再具有粘結劑殘余或者粘接劑殘余。因為顆粒在本專利技術的實施方式中首先僅施加到由粘結劑組成的層的表本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．用于制造單粒膜的方法，具有以下步驟：提供由粘結劑（１９）組成的層；將顆粒（２０）穿過所述層的表面置入所述層內并且特別是部分置入所述層內；所述粘結劑（１９）固化。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】DE102008040147.12008年7月3日1.用于制造單粒膜的方法，具有以下步驟提供由粘結劑(19)組成的層；將顆粒00) 穿過所述層的表面置入所述層內并且特別是部分置入所述層內；所述粘結劑(19)固化。2.按權利要求1所述的方法，其中，所述顆粒OO)由能將陽光轉換為電能的材料組成， 至少所述顆粒的從所述層凸出的部分包括p-n結，并且粘結劑由不能導電的材料組成，從而所述層(19)是電絕緣件，其中，所述顆粒OO)特別是以結晶的方式產生和/或者由電半導體組成。3.按前述權利要求之一所述的方法，其中，單粒膜被呈幅材狀連續地制造，其中，將具有凸出來的所述顆粒OO)的不導電的所述層(19)和具有導電材料的在側向上與所述層(19)鄰接的區域(18)交替地呈幅材狀或者帶狀地制造，從而兩個具有凸出來的所述顆粒(20)的不導電的所述層(19)通過一個具有導電材料的帶狀的區域(18)被分開。4.按前述權利要求之一所述的方法，其中，導電的所述區域(18)比不導電的所述層 (19)窄數倍。5.按前述權利要求之一所述的方法，其中，由粘結劑組成的所述層(19)被置于由固體組成的載體(16)之上，并且這樣提供由粘結劑組成的層，其中，所述載體(16)的上表面與所述層(19)的上表面之間的距離這樣調整，即，所述距離小于被部分置入所述層(19)內的所述顆粒OO)的直徑。6.特別是按前述權利要求之一所述的方法，具有以下步驟將不導電的粘結劑(19)和導電的粘結劑(18)彼此鄰接地呈幅材狀或者帶狀地作為層施加到幅材狀載體(16)的粘性的或者設有粘接劑(17)的表面上；隨后，將具有用于形成P-n結的涂層的顆粒以每個顆粒各一個分區域的方式置入不導電的所述層(19)內，從而顆粒一直達到幅材狀的所述載體(16)的粘性的或者設有粘接劑的表面；不導電的所述層(19)以及導電層(18)的表面分段地呈幅材狀地以透明的導電的材料(21)以如下方式覆蓋，即，使導電的透明的材料的每個幅材狀段與僅一個處于所述段下面的導電層(18)電連接，并且反過來每個處于所述段下面的導電層(18)與僅一個幅材狀的導電的透明的段電連接；隨后，去除所述載體(16)連同粘性的表面或者粘接劑層(17)以及顆粒的直接鄰接的 P-n涂層；這樣露置的表面被呈幅材狀地以及分段地以導電材料06)覆...
【專利技術屬性】
技術研發人員：迪特爾·邁斯納，
申請(專利權)人：晶體太陽有限公司，
類型：發明
國別省市：AT
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