DE102013100805B4 - Wet-chemical treatment plant for the electrochemical coating of flat substrates - Google Patents
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Abstract
Nasschemische Behandlungsanlage zum elektrochemischen Beschichten von flachen Substraten (1) mit Beschichtungsmaterial, mit einem Becken zur Aufnahme eines Elektrolyten, und mit Transportmitteln, mit welchen die flachen Substrate (1) horizontal durch den Elektrolyten transportierbar sind, sowie mit mindestens einem Kontaktelement (2), welches eine Welle (4) mit Drehachse (5) und eine zum Abrollen auf dem Substrat (1) geeignete zylindrische Umfangsfläche aufweist, wobei die Umfangsfläche mindestens ein elektrisch isoliertes Segment (3B) und mindestens ein elektrisch leitendes Segment (3A) umfasst, das mit einer Stromquelle (6) umpolbar verbindbar ist, wobei die Drehachse (5) des Kontaktelements (2) oberhalb der Oberfläche des Elektrolyten positioniert ist, und wobei das Kontaktelement (2) als Verbrauchselektrode ausgestaltet ist.A wet-chemical treatment installation for the electrochemical coating of flat substrates (1) with coating material, with a basin for holding an electrolyte, and with transport means, with which the flat substrates (1) can be transported horizontally through the electrolyte, and with at least one contact element (2), which comprises a shaft (4) with a rotation axis (5) and a cylindrical circumferential surface suitable for rolling on the substrate (1), the peripheral surface comprising at least one electrically insulated segment (3B) and at least one electrically conductive segment (3A) a current source (6) is reversibly connectable, wherein the axis of rotation (5) of the contact element (2) is positioned above the surface of the electrolyte, and wherein the contact element (2) is designed as a consumption electrode.
Description
Einleitungintroduction
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Metallisieren von Substraten. Insbesondere betrifft die Erfindung das Gebiet der zur Galvanisierung von Solarzellen verwendeten Kontaktelemente im Rahmen einer nasschemischen Durchlauf-Behandlungsanlage.The invention relates to a device for metallizing substrates. In particular, the invention relates to the field of contact elements used for the galvanization of solar cells in the context of a wet-chemical continuous treatment plant.
Stand der Technik und NachteileState of the art and disadvantages
Substrate aus Halbleitermaterialien wie beispielsweise Silizium bedürfen im Rahmen der Herstellung von elektronischen Bauelementen wie z. B. Solarzellen der zumindest einseitigen Beschichtung mit leitenden Materialien wie z. B. Kupfer. Hierzu werden unter anderem nasschemische Durchlaufanlagen (”Inline-Anlagen”) verwendet, durch welche die Substrate auf Transportrollen aufliegend transportiert werden. Während des Transports stehen die Substrate im Kontakt mit einem Elektrolyten. Zur Abscheidung des darin enthaltenen Metalls sind die Substrate kathodisch zu polen.Substrates of semiconductor materials such as silicon require in the production of electronic components such. B. solar cells of at least one-sided coating with conductive materials such. B. copper. For this purpose, wet-chemical continuous flow systems ("inline systems") are used, among other things, through which the substrates are transported resting on transport rollers. During transport, the substrates are in contact with an electrolyte. For deposition of the metal contained therein, the substrates are poled cathodically.
Zur Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen einer Stromquelle und dem Substrat sind auf dem Substrat abrollende Kontakträder bekannt. So offenbaren die Druckschriften
Problematisch hierbei ist die Tatsache, dass nicht nur das Substrat, sondern auch der leitende Teil des Kontaktrades metallisiert wird. Daher offenbaren beide vorstehend genannten Druckschriften die Lösung, das Kontaktrad segmentiert auszuführen und das Kontaktsegment nach dem Verlassen der Oberfläche des Substrats durch Umpolen zu entmetallisieren. Eine verbesserte Lösung hierfür ist aus der Patentschrift
Eine alternative Lösung offenbart beispielsweise die Druckschrift
In der Praxis hat sich die Realisierung von dauerhaft funktionierenden Kontakträdern als schwierig herausgestellt.In practice, the realization of permanently functioning contact wheels has proven to be difficult.
Ein weiteres Problem ergibt sich durch den hohen Platzbedarf der bekannten Kontakträder, der zu entsprechend voluminösen Anlagen fuhrt. Zudem erfordern vollständig im Elektrolyten eingetauchte Kontakträder aufwändige Lösungen zum Ein- und Ausfahren der Substrate in die bzw. aus der Anlage, da signifikante Höhenunterschiede durch die bruchempfindlichen Substrate zu überwinden sind.Another problem arises from the high space requirement of the known contact wheels, which leads to correspondingly voluminous systems. In addition, completely immersed in the electrolyte contact wheels require complex solutions for extending and retracting the substrates in and out of the system, as significant differences in height are to be overcome by the fragile substrates.
Auch die Wartung der bekannten Anlagen mit den dort verwendeten Kontakträdern gestaltet sich aufgrund der hohen Teilezahl aufwändig.The maintenance of the known systems with the contact wheels used there designed due to the high number of parts consuming.
Schließlich hat sich in der Praxis auch gezeigt, dass das Beschichtungsergebnis häufig nicht ausreichend homogen ausfällt.Finally, it has also been shown in practice that the coating result often does not sufficiently homogenously precipitate.
Aufgabe der Erfindung und LösungObject of the invention and solution
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach in der Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile. Die Erfindung soll eine robuste, dauerhaft funktionierende und wartungsarme elektrische Kontaktierung von zu metallisierenden Substraten in nasschemischen Durchlaufanlagen erlauben. Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Anlage soll im Vergleich zu bekannten Anlagen kleiner sein. Die Wartung soll vereinfacht werden, und nach Möglichkeit soll das Beschichtungsergebnis verbessert werden.The object of the invention is therefore to avoid the disadvantages mentioned above. The invention is intended to allow a robust, permanently functioning and low-maintenance electrical contacting of substrates to be metallized in wet-chemical continuous flow systems. An inventively designed system should be smaller compared to known systems. The maintenance is to be simplified and, if possible, the coating result should be improved.
Die Aufgabe wird durch eine Behandlungsanlage nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Figur zu entnehmen.The object is achieved by a treatment plant according to
Beschreibungdescription
Eine nasschemische Behandlungsanlage zum elektrochemischen Beschichten von flachen Substraten mit Beschichtungsmaterial, die zur Verwirklichung der Erfindung geeignet ist, weist ein Becken zur Aufnahme eines Elektrolyten sowie Transportmittel auf, mit welchen die flachen Substrate horizontal durch den Elektrolyten transportierbar sind. Als Transportmittel kommen insbesondere rollen- oder walzenartige Transportmittel, auf denen die Substrate aufliegen, in Betracht. Doch auch Klammern, an denen die Substrate hängend transportiert werden, oder an Bändern befestigte Balken, auf denen die Substrate aufliegen, sind als Transportmittel denkbar.A wet chemical treatment plant for the electrochemical coating of flat substrates with coating material which is suitable for the realization of the invention comprises a basin for receiving an electrolyte and transport means with which the flat substrates can be transported horizontally through the electrolyte. As a means of transport come in particular roller or roller-like transport means on which rest the substrates, into consideration. But also brackets on which the substrates are transported hanging, or attached to bands beams on which the substrates rest, are conceivable as a means of transport.
Die Behandlungsanlage umfasst außerdem mindestens ein Kontaktelement, welches eine Welle mit Drehachse und eine zum Abrollen auf dem Substrat geeignete zylindrische Umfangsfläche aufweist, wobei die Umfangsfläche mindestens ein elektrisch isoliertes Segment und mindestens ein elektrisch leitendes Segment umfasst, das mit einer Stromquelle umpolbar verbindbar ist. Demnach dient das Kontaktelement der elektrischen Kontaktierung eines Substrats zwecks dessen elektrochemischer Behandlung (Beschichtung). Der elektrische Kontakt zwischen der Stromquelle und dem Substrat wird nur dann hergestellt, wenn letzteres vom elektrisch leitenden Segment berührt wird. Da die Umfangsfläche während des fortlaufenden Transports des Substrats auf diesem abrollt, wechseln sich das leitende und das isolierte Segment einander ab. The treatment installation furthermore comprises at least one contact element, which has a shaft with an axis of rotation and a cylindrical circumferential surface suitable for unrolling on the substrate, wherein the peripheral surface comprises at least one electrically insulated segment and at least one electrically conductive segment which can be reversibly connected to a current source. Accordingly, the contact element is used for the electrical contacting of a substrate for the purpose of its electrochemical treatment (coating). The electrical contact between the power source and the substrate is made only when the latter is touched by the electrically conductive segment. Since the peripheral surface unrolls thereon during the continuous transport of the substrate, the conductive and insulated segments alternate.
Der Zentriwinkel des elektrisch leitenden Segments liegt vorzugsweise zwischen 90° und 270°, und beträgt besonders bevorzugt 180°. Der restliche Teil des Umfangswinkels ist dem elektrisch isolierten Segment zugeordnet.The central angle of the electrically conductive segment is preferably between 90 ° and 270 °, and is particularly preferably 180 °. The remainder of the circumferential angle is associated with the electrically isolated segment.
Während das leitende Segment während seines Kontakts mit dem Substrat kathodisch geschaltet ist und so eine Beschichtung des Substrats ermöglicht, wird es bei Nicht-Kontaktieren des Substrats anodisch geschaltet, was zu einer Entmetallisierung (”Entschichtung”) des Segments führt. Auf diese Weise nimmt die Dicke einer ggf. auf dem Segment unerwünscht abgeschiedenen Schicht aus Beschichtungsmaterial nicht weiter zu, sondern (wieder) ab; die Netto-Abscheidung von Beschichtungsmaterial ist Null. Bei von 180° abweichenden Zentriwinkeln des elektrisch leitenden Segments ist es vorteilhaft, die Entschichtungsleistung durch Anpassung z. B. der Stromstärke oder der Rotationsgeschwindigkeit zu optimieren.While the conductive segment is cathodically connected during its contact with the substrate, thus allowing coating of the substrate, it is anodically switched upon non-contacting of the substrate, resulting in demetallization ("de-coating") of the segment. In this way, the thickness of a possibly deposited on the segment undesirable layer of coating material does not continue to, but (again) from; the net deposition of coating material is zero. When deviating from 180 ° Zentrivinkeln the electrically conductive segment, it is advantageous to the stripping performance by adapting z. As the current or the rotational speed to optimize.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Drehachse des Kontaktelements oberhalb der Oberfläche des Elektrolyten positioniert ist. Das bedeutet, dass sich mindestens die Hälfte der Umfangsfläche des Kontaktelements außerhalb des Elektrolyten befindet. Das Kontaktelement ist demnach nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, vollständig im Elektrolyten eingetaucht. Eine Entschichtung ist trotzdem möglich, da die Umfangsfläche beim Rotieren um die Drehachse Elektrolyten mit sich nimmt und auch nicht schnell trocknet, so dass die anodische Schaltung des elektrisch leitenden Segments zu einer Abgabe des Beschichtungsmaterials, das beispielsweise Kupfer ist, an den Elektrolyten führt.According to the invention, it is provided that the axis of rotation of the contact element is positioned above the surface of the electrolyte. This means that at least half of the peripheral surface of the contact element is outside the electrolyte. The contact element is therefore not, as known from the prior art, completely immersed in the electrolyte. Stripping is still possible, since the peripheral surface when rotating about the axis of rotation carries electrolytes and also does not dry quickly, so that the anodic circuit of the electrically conductive segment leads to a discharge of the coating material, which is copper, for example, to the electrolyte.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der Drehachse und der zu ihr parallel verlaufenden, zu kontaktierenden Substratseite 80% bis 100% des Radius der Umfangsfläche. Das bedeutet, dass nur ein kleiner Teil der Umfangsfläche im Elektrolyten angeordnet ist, wobei im Grenzfall (100%) nur eine Linienberührung zwischen Umfangsfläche und Oberfläche des Elektrolyten möglich ist. In diesem Fall muss das Substrat unmittelbar entlang der Oberfläche des Elektrolyten transportiert werden, andernfalls kann es entsprechend tiefer liegen. Besonders bevorzugt ist der besagte Abstand so bemessen, dass zumindest die Welle, und nach Möglichkeit auch ihre Lager außerhalb des Elektrolyten angeordnet sind, sofern sie sich nicht jenseits der Beckenwand befinden, da in einem solchen Fall ohnehin keine Gefahr der Beschädigung durch aggressive Medien besteht.Preferably, the distance between the axis of rotation and parallel to it to be contacted substrate side 80% to 100% of the radius of the peripheral surface. This means that only a small part of the peripheral surface is arranged in the electrolyte, wherein in the limiting case (100%) only a line contact between the peripheral surface and the surface of the electrolyte is possible. In this case, the substrate must be transported directly along the surface of the electrolyte, otherwise it may be correspondingly lower. Particularly preferably, the said distance is such that at least the shaft, and if possible also their bearings are arranged outside the electrolyte, unless they are beyond the pool wall, since in such a case there is no risk of damage by aggressive media anyway.
Eine derartige Behandlungsanlage weist den Vorteil auf, dass sie aufgrund der weitgehend außerhalb des Elektrolyten angeordneten, typischerweise in Mehrzahl vorhandenen Kontaktelemente robuster und dauerhafter funktioniert und wartungsärmer ist. Der Grund hierfür liegt in der Vermeidung der bei Anlagen nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme der Lagerung und Dichtung der Kontaktelemente innerhalb des Elektrolyten. Die zumeist sehr aggressiven Medien kommen nicht mehr oder nur noch in geringerem Maße in Berührung mit den Lagern, was zu einer verbesserten Lebensdauer und einfacheren Konstruktion derselben führt.Such a treatment plant has the advantage that, because of the contact elements, which are arranged largely outside the electrolyte and are typically present in a plurality, they are more robust and durable and require less maintenance. The reason for this is the avoidance of the problems of storage and sealing of the contact elements within the electrolyte which occur in systems according to the prior art. The usually very aggressive media come no longer or only to a lesser extent in contact with the bearings, resulting in an improved life and easier construction of the same.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Substrat unabhängig von dem Durchmesser des darüber befindlichen Kontaktelements weniger tief unter die Oberfläche des Elektrolyten zu führen ist.A further advantage is that a substrate is to be guided less deep below the surface of the electrolyte, regardless of the diameter of the overlying contact element.
Erfindungsgemäß ist das Kontaktelement ferner als Verbrauchselektrode ausgestaltet. Das bedeutet, dass es zumindest teilweise aus Beschichtungsmaterial besteht, so dass es bei entsprechender Polung fortlaufend Beschichtungsmaterial an den Elektrolyten abgibt, das sich dann auf dem Substrat niederschlägt.According to the invention, the contact element is further configured as a consumable electrode. This means that it consists at least partially of coating material, so that it continuously emits coating material to the electrolyte with appropriate polarity, which then deposits on the substrate.
Der Vorteil eines als Verbrauchselektrode ausgestalteten Kontaktelements liegt darin, dass eine solche Kontaktelemente umfassende Anlage deutlich kleiner gebaut werden kann, da Teile eingespart werden.The advantage of a designed as a consumable electrode contact element is that such a contact elements comprehensive system can be built much smaller, as parts are saved.
Sobald die Verbrauchselektrode den größten Teil ihres Beschichtungsmaterials an den Elektrolyten abgegeben hat, kann sie entweder ausgetauscht werden, oder sie kann durch kathodische Polung unter gleichzeitigem Einbringen von neuem Beschichtungsmaterial, das beispielsweise in Form von substratförmigen Platten in die Anlage eingebracht oder durch sie hindurch transportiert wird, regeneriert werden.Once the consumable electrode has delivered most of its coating material to the electrolyte, it can either be exchanged, or it can be cathodic poled with simultaneous introduction of new coating material introduced into or conveyed through the apparatus, for example in the form of substrate plates to be regenerated.
Durch die permanente Be- und Entschichtung der Verbrauchselektrode, also der elektrisch leitenden Teile des Kontaktelements, wird auf effektive Weise eine Oxidierung der- bzw. desselben verhindert, so dass ein stabiler Prozess mit gleichmäßiger Abscheidung erreicht wird.Due to the permanent loading and unloading of the consumption electrode, so the electrically conductive parts of the contact element, an oxidation of the same or is the same effectively prevented, so that a stable process with uniform deposition is achieved.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kontaktelement als Rohr oder Stange aus Beschichtungsmaterial, z. B. aus Kupfer, ausgestaltet und weist entlang mindestens eines zum Kontaktieren des Substrats vorgesehenen Längsabschnitts seiner Umfangsfläche eine elektrische Isolierschicht auf. Diese Isolierschicht kann sich jedoch auch auf nicht zum Kontaktieren des Substrats vorgesehene Längsabschnitte erstrecken, sofern dies konstruktiv vorteilhaft ist.According to a preferred embodiment, the contact element as a pipe or rod of coating material, for. B. made of copper, and has along at least one provided for contacting the substrate longitudinal portion of its peripheral surface on an electrical insulating layer. However, this insulating layer may also extend to not provided for contacting the substrate longitudinal sections, if this is structurally advantageous.
Diese Ausführungsform ist konstruktiv besonders einfach und kostengünstig zu realisieren.This embodiment is structurally particularly simple and inexpensive to implement.
Nach einer anderen Ausführungsform ist das Kontaktelement als eine oder mehrere Scheiben ausgestaltet, die auf der als Rohr oder Stange ausgebildeten Welle angeordnet sind.According to another embodiment, the contact element is designed as one or more discs, which are arranged on the shaft formed as a tube or rod.
Für den Fall eines im Wesentlichen rohr- oder stangenförmigen Kontaktelements ist bevorzugt, dass die Isolierschicht als Kunststoffteil ausgestaltet ist, das auf die Umfangsfläche aufsteckbar ist und diese teilweise abdeckt. Das Aufstecken kann dabei entlang der Längsachse erfolgen (Aufschieben), oder es kann seitlich ”aufgeclipst” werden. Sofern der Zentriwinkel des isolierenden Segments kleiner als ca. 190° ist, ist es klar, dass Vorkehrungen zu treffen sind, um die Isolierschicht am Rohr bzw. an der Stange zu halten, da sie andernfalls abfallen würde. Derartige Vorkehrungen können z. B. Abschnitte mit vergrößertem Zentriwinkel sein, die sich dann an Stellen befinden, welche außerhalb der Substratspur liegen. Aber auch Kunststoffzapfen, die mit entsprechend in die rohr- oder stangenförmige Welle eingebrachten Bohrungen zusammenwirken, können der Befestigung dienen. Bevorzugt ist die Isolierschicht wiederverwendbar.In the case of a substantially tubular or rod-shaped contact element is preferred that the insulating layer is designed as a plastic part, which is attachable to the peripheral surface and this covers partially. The attachment can take place along the longitudinal axis (pushing), or it can be "clipped" laterally. If the central angle of the insulating segment is less than about 190 °, it is clear that precautions must be taken to hold the insulating layer to the pipe or rod otherwise it would fall off. Such precautions can z. B. sections with increased central angle, which are then located at locations which are outside the substrate track. But also plastic pins that cooperate with appropriately introduced into the tubular or rod-shaped shaft holes can serve the attachment. Preferably, the insulating layer is reusable.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Welle des Kontaktelements zur umpolbaren Verbindung mit der Stromquelle an einem freien, also nicht zum Kontaktieren des Substrats vorgesehenen Längs- oder Endabschnitt eine mit der Welle mit rotierbare Schleifkontaktfläche auf. Diese Schleifkontaktfläche wirkt mit entsprechend angeordneten bevorzugt feststehenden Stiften oder dergleichen zusammen, welche ihrerseits mit den Polen der Stromquelle verbunden und bevorzugt außerhalb des Elektrolyten angeordnet sind.According to a further embodiment, the shaft of the contact element for umpolbaren connection with the power source on a free, not provided for contacting the substrate longitudinal or end portion with the shaft with a rotatable sliding contact surface. This sliding contact surface cooperates with correspondingly arranged preferably fixed pins or the like, which in turn are connected to the poles of the current source and are preferably arranged outside the electrolyte.
Die Schleifkontaktfläche ist bevorzugt scheibenförmig ausgestaltet und mit zwei bogenförmigen Kontaktstreifen versehen, welche entsprechend den an der Umfangsfläche angeordneten Segmenten ausgestaltet sind. Das bedeutet, dass ihre Bogenwinkel den beiden Zentriwinkeln der Segmente entsprechen und so angeordnet sind, dass eine Umpolung gerade dann stattfindet, wenn an der Substratoberfläche ein Segmentwechsel stattfindet. Es ist klar, dass beide Kontaktstreifen mit dem elektrisch leitenden Segment verbunden sind.The sliding contact surface is preferably configured disc-shaped and provided with two arcuate contact strips, which are designed according to the arranged on the peripheral surface segments. This means that their arc angles correspond to the two central angles of the segments and are arranged such that a polarity reversal takes place just when a segment change takes place at the substrate surface. It is clear that both contact strips are connected to the electrically conductive segment.
Besonders bevorzugt ist die Schleifkontaktfläche vollständig außerhalb des Elektrolyten angeordnet. Dies ist beispielsweise dadurch erreichbar, dass die Beckenwand einen entsprechenden Durchgang aufweist, durch welchen die Welle geführt werden kann. Somit treten keine durch aggressive Medien verursachten Probleme an der Schleifkontaktfläche auf. Hat die Welle einen deutlich kleineren Durchmesser als die Umfangsfläche, ist es auch möglich, die Welle oberhalb des Beckenrands auf die Außenseite des Beckens zu führen, oder es ist ausreichend Platz zwischen dem tiefsten Punkt der Schleifkontaktfläche und der Oberfläche des Elektrolyten, so dass kein Flüssigkeitskontakt zu befürchten ist.Particularly preferably, the sliding contact surface is arranged completely outside the electrolyte. This can be achieved, for example, by the fact that the basin wall has a corresponding passage through which the shaft can be guided. Thus, caused by aggressive media problems on the sliding contact surface on. If the shaft has a significantly smaller diameter than the peripheral surface, it is also possible to guide the shaft above the pelvic rim to the outside of the pelvis, or there is sufficient space between the lowest point of the sliding contact surface and the surface of the electrolyte so that there is no fluid contact is to be feared.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kontaktelement gleichzeitig ein Niederhalter zur Vermeidung des Aufschwimmens der Substrate. Mit anderen Worten, das Kontaktelement ist derart ausgestaltet und angeordnet, dass es ein Aufschwimmen des flachen Substrats und dessen Verlassen der Transportspur vermeidet. Niederhalter sind aus dem Stand der Technik bekannt, werden jedoch ausschließlich zum Führen der Substrate, nicht jedoch zum elektrischen Kontaktieren verwendet.According to a further embodiment, the contact element is at the same time a hold-down device for avoiding the floating of the substrates. In other words, the contact element is designed and arranged such that it avoids floating of the flat substrate and its leaving the transport track. Hold-downs are known from the prior art, but are used exclusively for guiding the substrates, but not for electrical contacting.
Auf diese Weise kann wiederum auf Bauteile verzichtet werden, was zu einer kleineren und kostengünstigeren Konstruktion führt.In this way, again can be dispensed with components, resulting in a smaller and cheaper construction.
Nach einer anderen, mit den vorstehenden Ausführungsformen kombinierbaren weiteren Ausführungsform ist das Kontaktelement gleichzeitig ein rollenförmiges Transportmittel. Mit anderen Worten, das Substrat liegt auf zusätzlichen, dann unterhalb derselben im Elektrolyten positionierten Kontaktelementen auf, welche mittels Rotation zu einem fortlaufenden Transport des Substrats durch das Becken führen.According to another combinable with the above embodiments, another embodiment, the contact element is at the same time a roller-shaped transport. In other words, the substrate rests on additional, then below the same positioned in the electrolyte contact elements, which lead by rotation to a continuous transport of the substrate through the basin.
Auch auf diese Weise kann auf Bauteile, vorliegend separate Transportrollen, verzichtet werden, was ebenfalls zu einer kleineren und kostengünstigeren Konstruktion führt.Also in this way can be dispensed components, in the present case separate transport rollers, which also leads to a smaller and cheaper construction.
In bestimmten Fällen kann der Austausch des Elektrolyten im Bereich unterhalb des Substrats – insbesondere dann, wenn sich dort Kontaktelemente befinden – nicht vollständig zufriedenstellend sein, so dass sich eine nicht ausreichend homogene Beschichtung an der Substratunterseite ausbildet. Daher sind nach einer weiteren Ausführungsform innerhalb des Elektrolyten Schwalldüsen zur fortlaufenden Anströmung der ebenfalls innerhalb des Elektrolyten angeordneten Teile des Kontaktelements mit dem Elektrolyten angeordnet.In certain cases, the replacement of the electrolyte in the area below the substrate - especially when there are contact elements - not be completely satisfactory, so that forms a not sufficiently homogeneous coating on the substrate bottom. Therefore, according to a further embodiment within the electrolyte of the continuous flow jet nozzles are also within the Electrolyte arranged parts of the contact element arranged with the electrolyte.
In anderen Fällen kann es vorkommen, dass die oben angesprochene Benetzung des Kontaktelements während der Phase, in der sich das elektrisch leitende Segment außerhalb des Elektrolyten befindet, nicht vollständig zufriedenstellend ist. Daher sind nach einer weiteren und bevorzugten Ausführungsform außerhalb des Elektrolyten, also oberhalb seiner Oberfläche, Schwalldüsen zur fortlaufenden Benetzung der ebenfalls außerhalb des Elektrolyten angeordneten Teile des Kontaktelements mit dem Elektrolyten angeordnet. Mit anderen Worten, die Schwalldüsen geben den aus dem Becken, und/oder beispielsweise auch aus einem separaten Reservoir stammenden Elektrolyten in Richtung der Kontaktelemente ab, so dass diese weitgehend vollständig benetzt sind. Auf diese Weise kann die Konstruktion weiterhin wie vorstehend beschrieben einfach gehalten werden, ohne den Erfolg der Entschichtung in Frage zu stellen.In other cases, it may happen that the above-mentioned wetting of the contact element during the phase in which the electrically conductive segment is outside the electrolyte is not completely satisfactory. Therefore, according to a further and preferred embodiment, outside of the electrolyte, that is, above its surface, there are arranged flow nozzles for the continuous wetting of the parts of the contact element, which are likewise arranged outside the electrolyte, with the electrolyte. In other words, the surge nozzles discharge the electrolyte originating from the basin, and / or, for example, also from a separate reservoir, in the direction of the contact elements, so that they are largely completely wetted. In this way, the construction can still be kept simple as described above, without questioning the success of the stripping.
Die vorliegende Erfindung löst die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme auf einfache und effektive Art und Weise. Sie erlaubt eine robuste, dauerhaft funktionierende und wartungsarme elektrische Kontaktierung von zu metallisierenden Substraten in nasschemischen Durchlaufanlagen. Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Anlage ist im Vergleich zu bekannten Anlagen kleiner. Die Wartung ist vereinfacht, und die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verbessert das Beschichtungsergebnis.The present invention solves the problems known from the prior art in a simple and effective manner. It allows a robust, permanently functioning and low-maintenance electrical contacting of substrates to be metallized in wet-chemical continuous flow systems. An inventively configured system is smaller compared to known systems. The maintenance is simplified, and the preferred embodiment of the invention improves the coating result.
Figurenbeschreibungfigure description
In der
Demnach ist ein als Solarzelle ausgestaltetes flaches Substrat
Gegenüber dem elektrisch leitenden Segment
Das Kontaktelement
An einem nicht zum Kontaktieren des Substrats
Die Schleifkontaktfläche
Der Kontaktstreifen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Substratsubstratum
- 22
- Kontaktelementcontact element
- 3A3A
- elektrisch leitendes Segmentelectrically conductive segment
- 3B3B
- elektrisch isoliertes Segmentelectrically insulated segment
- 44
- Wellewave
- 55
- Drehachseaxis of rotation
- 66
- Stromquellepower source
- 77
- Pfeilarrow
- 88th
- nicht zum Kontaktieren vorgesehener Längs- oder Endabschnittnot provided for contacting longitudinal or end portion
- 99
- SchleifkontaktflächeSliding contact surface
- 1010
- Schleifkontaktsliding contact
- 11A11A
- KontaktstreifenContact strips
- 11B11B
- KontaktstreifenContact strips
- 1212
- Verbrauchselektrodeconsumable electrode
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