本发明专利技术涉及一种在太阳能电池之间形成导电粘接的方法，其中首先通过用激光辐射载体将包含导电性颗粒的胶粘剂由所述载体转移至基材上，将转移至所述基材上的胶粘剂部分干燥和/或固化以形成胶粘剂层，在另一步骤中，使所述胶粘剂与电连接粘接，最后使所述胶粘剂层固化。本发明专利技术进一步涉及一种用于实施所述方法的胶粘剂，其包含20-98重量％导电性颗粒，0.01-60重量％用作基体材料的有机基料组分，在每种情况下基于所述胶粘剂的固含量，基于所述胶粘剂中的导电性颗粒的重量为0.005-20重量％吸收剂，0-50重量％分散剂和1-20重量％溶剂，在每种情况下基于未干燥且未固化的胶粘剂的总质量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种，以及一种用于实施该方法的胶粘剂。本专利技术方法适于在太阳能电池上形成接触或者适于将太阳能电池彼此粘接。在光伏组件的制备中，目前几乎仅通过焊接方法将单个太阳能电池彼此粘结。这例如描述于EP-A 2058868中。然而,该文所公开的方法具有如下缺点液态金属合金必须精确定位和计量。在使用这些合金的情况下，还需要大量能量以液化所述金属。大多数合金还包含铅以获得足够低以进行加工的熔点。在冷却过程中，由于焊接接触上的收缩，也可能产生裂纹。另一种可能是使用导电性胶粘剂膜，其同样描述于EP-A 2058868中。然而，在这种情况下，太阳能电池的连接和粘接经常不可靠。此外，这些膜通常昂贵、不便于生产且难以定位。 本专利技术的目的是提供一种在太阳能电池上形成电接触的方法，其中所述导电接触可在不使用液态金属焊剂下形成，且其中可使所述电接触位置精确定位。该目的通过一种实现，其包括如下步骤(a)通过用激光辐射将包含导电性颗粒的胶粘剂由载体转移至基材的导电层上；(b)将转移至所述基材上的胶粘剂部分干燥和/或固化以形成胶粘剂层；(C)使所述胶粘剂与电接触粘接；(d)使转移至所述基材上的胶粘剂充分固化。适于施加所述胶粘剂的基材实例为所有适于生产太阳能电池的刚性或柔性基材。适于生产太阳能电池的基材例如为单晶、多晶或无定形娃；III-V半导体如GaAs、GaSb、GalnP、GalnP/GaAs、GaAs/Ge ；II-VI 半导体如 CdTe ;或 I-III-VI 半导体如 CulnS2、CuGaSe2或通式ABC2的半导体，其中A为Cu、Ag或Au，B为Al、Ga或In，且C为S、Se或Te。合适的还有涂覆有上述半导体的所有刚性和柔性基材，例如玻璃和聚合物膜。可用于实施所述方法的合适胶粘剂包含20-98重量％导电性颗粒，0. 01-60重量％用作基体材料的有机基料组分，在每种情况下基于所述胶粘剂的固含量；基于所述胶粘剂中导电性颗粒的重量为0. 005-20重量％吸收剂；0-50重量％分散剂和1-30重量％溶齐U，在每种情况下基于未干燥且未固化的胶粘剂的总质量。通常将用于电连接的接触安装在由半导体材料构成的基材上。所述接触例如可呈母线形式。通常施加的接触为由导电性材料，尤其是由银、铜、镍、铝及其合金以及核壳颗粒构成的导电迹线。为了能使太阳能电池电连接，将胶粘剂施加至安装在半导体材料上的接触上。在第一步中，将包含导电性颗粒的胶粘剂由载体转移至所述基材上。所述转移通过用激光辐射位于所述载体上的胶粘剂而进行。在一个实施方案中，优选将其中存在有导电性颗粒的胶粘剂施加至载体的整个区域上，然后将其转移至基材上。或者，当然也可以以结构化方式将所述胶粘剂施加至载体上。然而，优选施加至整个区域上。在另一实施方案中，使用已涂覆有所述胶粘剂的载体。为此，例如也可使用呈涂覆有所述胶粘剂的膜形式的载体，该膜缠绕于供膜装置上。在转移所述胶粘剂之后，收集该膜并且例如送至废弃物处理或再利用。合适载体为对特定激光辐射透明的所有材料，例如塑料或玻璃。例如，在使用IR激光的情况下，可使用聚烯烃膜、PET膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、PEN膜、聚苯乙烯膜或玻璃。优选聚酰亚胺膜。所述载体可为刚性的或柔性的。此外，所述载体可呈管状、连续膜或套管形式，或者呈扁平载体形式。适于产生激光束的激光束源可商购获得。原则上可使用所有激光束源。所述激光束源例如为脉冲或连续气体、纤维、固态、二极管或准分子激光器。如果特定载体对激光辐射透明且包含所述导电性颗粒且已施加至所述载体上的胶粘剂充分吸收激光辐射从而由于将光能转化成热能而在所述胶粘剂层中产生空化气泡，则可使用这些激光束源中的每一种。 激光器所产生的激光束的波长优选为150-10600nm，尤其为600-10600nm。作为激光源，优选使用脉冲式或连续(cw) IR激光器，例如Nd = YAG激光器、YbiYAG激光器、纤维激光器或二极管激光器。这些激光器廉价且能提供高功率。特别优选连续(CW)IR激光器。然而，取决于包含所述导电性颗粒的胶粘剂的吸收行为，也可使用波长处于可见光或UV频率范围内的激光。适于该目的的实例为Ar激光器、HeNe激光器、倍频IR固态激光器或准分子激光器如ArF激光器、KrF激光器、XeCl激光器或XeF激光器。取决于所用的激光束源、激光器功率、透镜系统和调制器，所述激光束的聚焦直径为1-100 Pm。为了在表面上产生结构，也可在激光束路径中设置掩模或者使用本领域技术人员所已知的成像方法。在优选实施方案中，通过将激光聚焦于所述胶粘剂上而将施加至所述载体上的胶粘剂的所需部分转移至基材上。为了实施本专利技术的方法，所述激光束和/或载体和/或基材可运动。例如激光束可借助本领域技术人员所已知的且包含旋转镜的透镜系统运动。所述载体例如可呈连续涂覆有包含所述导电性颗粒的胶粘剂的旋转连续膜形式。所述基材可例如借助XY台运动，或者呈具有解开和卷绕装置的连续膜形式。由所述载体转移至基材上的胶粘剂包含处于基体材料中的导电性颗粒。所述颗粒可为具有任何所需几何形状且由任何所需导电性材料构成或者由不同导电性材料的混合物构成或者由导电性材料与非导电性材料的混合物构成的颗粒。合适的导电性材料例如为碳如炭黑、石墨、石墨烯或碳纳米管，或者为金属。优选的金属为镍、锡、锌、铜、银、金、铝、钛、钯、钼及其合金，或者包含这些金属中至少一种的金属混合物。尤其优选作为用于所述导电性颗粒的材料为银、铝、铜、镍、锡、锌和碳及其混合物。所述导电性颗粒优选具有0. 001-100 U m，优选0. 002-80 U m，尤其优选0. 005-50 u m的平均粒径。平均粒径可通过激光衍射测量法例如在MicrotracXlOO仪器上测量。粒径的分布取决于其制备方法。粒径分布通常仅具有一个最大值，但是也可为数个最大值。为了实现所述颗粒的特别紧密的堆积，优选使用不同的粒径。例如，可将平均粒度大于Ium的颗粒与平均粒径小于IOOnm的纳米颗粒混合。或者，所述颗粒也可包含第一金属和第二金属，此时所述第二金属呈与第一金属或一种或多种其他金属的合金形式。所述颗粒也可包含两种不同合金。除了颗粒的选择，颗粒的形式也影响所述胶粘剂涂覆后的性能。就形状而言，本领域技术人员已知的多种形式是可能的。所述颗粒的形状例如可为针状、圆柱状、片状或球状。这些颗粒形状为理想形式，实际形状例如由于生产原因可以以或大或小的程度偏离于此。例如，就本专利技术而言，液滴状颗粒为偏离于理想球状的实际形状。具有不同颗粒形状的合适颗粒可商购获得。当使用颗粒混合物时，各混合配对也可具有不同颗粒形状和/或粒度。也可使用具有不同粒度和/或颗粒形状的仅一种颗粒的混合物。在不同颗粒形状和/或粒度的情况下，同样优选银、铝、铜、镍、锡、锌和碳及其混合物。当使用颗粒形状的混合物时，优选球状颗粒与片状颗粒的混合物。在一个实施方案中，例如将球状银颗粒与片状银颗粒和/或其他几何形状的碳颗粒一起使用。在另一实 施方案中，将球状银颗粒与片状铝颗粒组合。所述导电性颗粒更优选由与其上施加有所述胶粘剂的半导体材料上的接触相同的材料构成或者包含所述相同材料。基于干燥涂层的总重量，导电性颗粒的比例为20-100重量％。颗粒比例的优选范围为50本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·克莱内耶格尔，J·卡祖恩，S·赫梅斯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：
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