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DE202013012571U1 - Manufacturing plant for the production of a photovoltaic module and photovoltaic module - Google Patents

Manufacturing plant for the production of a photovoltaic module and photovoltaic module Download PDF

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DE202013012571U1
DE202013012571U1 DE202013012571.3U DE202013012571U DE202013012571U1 DE 202013012571 U1 DE202013012571 U1 DE 202013012571U1 DE 202013012571 U DE202013012571 U DE 202013012571U DE 202013012571 U1 DE202013012571 U1 DE 202013012571U1
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Abstract

Photovoltaikmodul, hergestellt mittels eines Verfahrens mit den Schritten: – Bereitstellen eines Schichtstapels (101) mit einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht (102), einem Absorber (103) und einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (104) auf einem Substrat (105), und nachfolgend: – Durchtrennen der ersten Schicht (102), des Absorbers (103) und der zweiten Schicht (104) und dabei Ausbilden eines ersten Grabens (106), – Durchtrennen der zweiten Schicht (104) und des Absorbers (103) und dabei Ausbilden eines zweiten Grabens (107), – nochmaliges Durchtrennen zumindest der zweiten Schicht (104) und dabei Ausbilden eines dritten Grabens (108) so, dass der zweite Graben (107) zwischen dem ersten (106) und dem dritten (108) Graben angeordnet ist, – Auffüllen des ersten Grabens (106) mit einem elektrisch isolierenden Material (109), – Überschreiben des aufgefüllten ersten Grabens (106) und Auffüllen des zweiten Grabens (108) mit einem elektrisch leitfähigen Material (110) zur elektrischen Kontaktierung von zweiter Schicht (104) und erster Schicht (102).Photovoltaic module, produced by a method comprising the steps of: - providing a layer stack (101) with a first electrically conductive layer (102), an absorber (103) and a second electrically conductive layer (104) on a substrate (105), and subsequently Cutting the first layer (102), the absorber (103) and the second layer (104) and thereby forming a first trench (106), - severing the second layer (104) and the absorber (103) and thereby forming a second trench (107), - again severing at least the second layer (104) and thereby forming a third trench (108) such that the second trench (107) is arranged between the first (106) and the third (108) trench, - Filling the first trench (106) with an electrically insulating material (109), - Overwriting the filled-in first trench (106) and filling the second trench (108) with an electrically conductive Materia l (110) for electrically contacting the second layer (104) and the first layer (102).

Description

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Photovoltaikmodul mit einer Vielzahl von elektrisch in Reihe geschalteten Segmenten. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Herstellungsanlage zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls.The invention further relates to a photovoltaic module having a plurality of electrically connected in series segments. The invention further relates to a manufacturing plant for producing a photovoltaic module.

Photovoltaikmodule können als sogenannte Kristalline Photovoltaikmodule ausgebildet sein. Die hierfür beispielsweise verwendeten monokristallinen Photovoltaikzellen werden aus einkristallinen Siliciumscheiben hergestellt. Polykristalline Photovoltaikzellen bestehen aus Scheiben, die nicht überall die gleiche Kristallorientierung aufweisen. Sie können durch Gießverfahren hergestellt werden. Quasikristalline Photovoltaikzellen weisen mono- und polykristalline Bereiche auf.Photovoltaic modules can be designed as so-called crystalline photovoltaic modules. The monocrystalline photovoltaic cells used for this purpose, for example, are produced from monocrystalline silicon wafers. Polycrystalline photovoltaic cells consist of disks that do not all have the same crystal orientation. They can be produced by casting. Quasicrystalline photovoltaic cells have mono- and polycrystalline regions.

Dünnschichtsolarzellen-Module, auch Dünnschichtphotovoltaikmodule genannt, weisen photoaktive Schichten mit Schichtdicken in der Größenordnung von Mikrometern auf. Das in der oder den photoaktiven Schichten eingesetzte Halbleitermaterial kann dabei amorph oder mikrokristallin sein. Auch eine Kombination von Schichten aus amorphen und Schichten aus mikrokristallinem Halbleitermaterial innerhalb einer Zelle ist möglich, zum Beispiel bei den so genannten Tandemzellen und den so genannten Tripelzellen. Als Halbleitermaterialien kommen Si, Ge und Verbindungshalbleiter wie CdTe oder Cu(In, Ga)Se2 (kurz CIS oder CIGS genannt) sowie Polymere zum Einsatz.Thin-film solar cell modules, also called thin-film photovoltaic modules, have photoactive layers with layer thicknesses in the order of micrometers. The semiconductor material used in the photoactive layer or layers may be amorphous or microcrystalline. A combination of layers of amorphous and layers of microcrystalline semiconductor material within a cell is also possible, for example in the so-called tandem cells and the so-called triple cells. The semiconductor materials used are Si, Ge and compound semiconductors such as CdTe or Cu (In, Ga) Se2 (abbreviated CIS or CIGS) and polymers.

Bei so genannten kristallinen Dünnschichtphotovoltaikmodulen wird zunächst eine große Menge eines Halbleitermaterials, beispielsweise Silizium, auf ein Substrat abgeschieden, beispielsweise durch Verdampfung, CVD oder ein weiteres Abscheideverfahren. Das Halbleitermaterial wird dann rekristallisiert. Dies geschieht beispielsweise mittels Laser oder thermisch. Die Schichtdicken sind beispielsweise im Bereich von 3 bis 50 µm. In so-called crystalline thin-film photovoltaic modules, first of all a large amount of a semiconductor material, for example silicon, is deposited on a substrate, for example by evaporation, CVD or another deposition method. The semiconductor material is then recrystallized. This happens for example by means of laser or thermally. The layer thicknesses are for example in the range of 3 to 50 μm.

Um wirtschaftliche Module mit möglichst großer Fläche einsetzen zu können, ohne dass der in den Elektroden der Solarzellen lateral abgeführte Strom so groß wird, dass hohe ohmsche Verluste auftreten, werden Dünnschichtphotovoltaikmodule üblicherweise in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt. Die streifenförmigen und in der Regel einige Millimeter bis Zentimeter breiten Segmente verlaufen dabei meist parallel zu einer Kante des Moduls. Die Segmente werden gebildet, indem bei durchgehendem Substrat einzelne Schichten des Schichtaufbaus der Solarzelle durch dünne Trennlinien unterbrochen werden. Die Trennlinien führen zum einen dazu, dass gleiche Schichten benachbarter Segmente gegeneinander elektrisch isoliert sind und zum anderen dazu, dass nachfolgend aufgebrachte Schichten entlang einer Kontaktierung mit darunter liegenden Schichten elektrisch verbunden werden können. Bei geeigneter Anordnung der Trennlinien lässt sich auf diese Weise eine Reihenschaltung der einzelnen Segmente erreichen. In dem Bereich der Trennlinien wird kein elektrischer Strom erzeugt. Bei kristallinen Dünnschichtphotovoltaikmodulen wird die Serienverschaltung beispielsweise vergleichbar wie bei Dünnschichtphotovoltaikmodulen durchgeführt. Dabei ist es möglich, dass statt einer separaten Vorderseitenkontaktschicht ein hochdotierter Bereich des Absorbers als elektrisch leitfähige Schicht zum Stromtransport dient. Weiter ist es möglich, dass bei kristallinen Dünnschichtphotovoltaikmodulen nur von der Rückseite kontaktiert wird. Dabei wird zunächst ein Emitter hergestellt. Kontaktiert werden dann abwechselnd der Emitter und freigelegte Basisbereiche. Hier gibt es keine Reihenverschaltung und die Spannung bleibt gleich. Diese Kontaktierung wird beispielsweise durch Laserstrahlung und Drucktechniken hergestellt. Gemäß weiteren Ausführungsformen erfolgt eine Reihenverschaltung von Emitter zu Basis vergleichbar zu der Reihenverschaltung bei Dünnschichtphotovoltaikmodulen, nur dass die erste leitfähige Schicht nicht freigelegt wird und die komplette Verschaltung von hinten erfolgt.In order to be able to use economic modules with the largest possible area without the current dissipated laterally in the electrodes of the solar cells becoming so large that high ohmic losses occur, thin-film photovoltaic modules are usually divided into a plurality of segments. The strip-shaped and usually a few millimeters to centimeters wide segments usually run parallel to an edge of the module. The segments are formed by individual layers of the layer structure of the solar cell are interrupted by thin dividing lines in continuous substrate. On the one hand, the separating lines lead to the fact that identical layers of adjacent segments are electrically insulated from one another and, on the other hand, that subsequently applied layers can be electrically connected along a contact with underlying layers. With a suitable arrangement of the separating lines can be achieved in this way a series connection of the individual segments. No electrical current is generated in the area of the dividing lines. In the case of crystalline thin-film photovoltaic modules, for example, the series connection is carried out in a manner comparable to thin-film photovoltaic modules. It is possible that instead of a separate front-side contact layer, a highly doped region of the absorber serves as an electrically conductive layer for current transport. It is also possible for crystalline thin-film photovoltaic modules to be contacted only from the rear side. At first an emitter is produced. The emitter and exposed base areas are alternately contacted. There is no series connection here and the voltage remains the same. This contacting is produced for example by laser radiation and printing techniques. According to further embodiments, a series connection of emitter-to-base is made comparable to the series connection in the case of thin-film photovoltaic modules, except that the first conductive layer is not exposed and the complete interconnection takes place from the rear.

Es ist wünschenswert, ein Photovoltaikmodul anzugeben, das effizient ist. Es ist wünschenswert, eine Herstellungsanlage anzugeben, die eine einfache und effektive Herstellung von Photovoltaikmodulen ermöglicht. It is desirable to provide a photovoltaic module that is efficient. It is desirable to provide a manufacturing facility that enables simple and effective production of photovoltaic modules.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls wird beschrieben sowie eine Herstellungsanlage, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist. A method of manufacturing a photovoltaic module is described, as well as a manufacturing plant suitable for carrying out the method.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Erfindung wird zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls ein Schichtstapel auf einem Substrat bereitgestellt. Der Schichtstapel weist eine erste elektrisch leitfähige Schicht, einen Absorber und eine zweite leitfähige Schicht auf. Die erste Schicht, der Absorber und die zweite Schicht werden zur Ausbildung eines ersten Grabens durchtrennt. Die zweite Schicht und der Absorber werden zum Ausbilden eines zweiten Grabens durchtrennt. Insbesondere ist der zweite Graben beabstandet zu dem ersten Graben. Zumindest die zweite leitfähige Schicht wird nochmals durchtrennt und dabei ein dritter Graben ausgebildet. Der zweite Graben ist zischen dem ersten und dem dritten Graben angeordnet. Der erste Graben wird mit einem elektrisch isolierenden Material aufgefüllt. Der aufgefüllte erste Graben wird mit einem elektrisch leitfähigen Material überschrieben. Der zweite Graben wird mit dem elektrisch leitfähigen Material aufgefüllt. Durch das elektrisch leitfähige Material, das den ersten Graben überbrückt und den zweiten Graben auffüllt, werden die zweite Schicht und die erste Schicht elektrisch miteinander kontaktiert. In accordance with at least one embodiment of the invention, a layer stack is provided on a substrate for producing a photovoltaic module. The layer stack has a first electrically conductive layer, an absorber and a second conductive layer. The first layer, the absorber and the second layer are severed to form a first trench. The second layer and the absorber are severed to form a second trench. In particular, the second trench is spaced from the first trench. At least the second conductive layer is severed again, thereby forming a third trench. The second trench is arranged between the first and the third trench. The first trench is filled with an electrically insulating material. The filled-in first trench is overwritten with an electrically conductive material. The second trench is filled with the electrically conductive material. By the electrically conductive material, which bridges the first trench and the second trench fills up, the second layer and the first layer are electrically contacted with each other.

Durch das Ausbilden der Gräben werden Segmente des Photovoltaikmoduls gebildet. Durch das Ausbilden des ersten Grabens werden insbesondere die ersten Schichten benachbarter Segmente gegeneinander isoliert. Durch das Ausbilden des dritten Grabens werden insbesondere die zweiten Schichten benachbarter Segmente gegeneinander elektrisch isoliert. Mittels des elektrisch leitfähigen Materials in dem zweiten Graben werden die erste Schicht und die zweite Schicht benachbarter Segmente miteinander elektrisch verbunden. Somit sind die benachbarten Segmente elektrisch in Reihe geschaltet. By forming the trenches, segments of the photovoltaic module are formed. In particular, the first layers of adjacent segments are insulated from one another by forming the first trench. In particular, the second layers of adjacent segments are electrically insulated from one another by the formation of the third trench. By means of the electrically conductive material in the second trench, the first layer and the second layer of adjacent segments are electrically connected to one another. Thus, the adjacent segments are electrically connected in series.

Gemäß Ausführungsformen sind die Gräben beabstandet zueinander ausgebildet. Gemäß weiteren Ausführungsformen grenzen die Gräben unmittelbar aneinander an, insbesondere werden zunächst der erste und der dritte Graben angrenzend aneinander ausgebildet. Nachfolgend wird beispielsweise der erste und der dritte Graben mit dem elektrisch isolierenden Material gefüllt und der zweite Graben neben dem ersten Graben in das elektrisch isolierende Material eingebracht, um die erste elektrisch leitfähige Schicht im Bereich des zweiten Grabens freizulegen.According to embodiments, the trenches are spaced from one another. According to further embodiments, the trenches adjoin one another directly, in particular firstly the first and the third trench are formed adjacent to one another. Subsequently, for example, the first and third trenches are filled with the electrically insulating material and the second trench is inserted next to the first trench in the electrically insulating material to expose the first electrically conductive layer in the region of the second trench.

Das Ausbilden des ersten Grabens und das nachfolgende Auffüllen mit dem isolierenden Material ermöglicht ein verlässliches Ausbilden der Isolierung der ersten Schicht, so dass es zu keinen Kurzschlüssen in der ersten Schicht zwischen benachbarten Segmenten kommen kann. Durch das Ausbilden des dritten Grabens beabstandet zu dem zweiten Graben ist eine verlässliche Isolierung der zweiten Schichten von benachbarten Segmenten möglich. Beim Aufbringen des elektrisch leitfähigen Materials können somit größere Toleranzen erlaubt werden und gleichzeitig werden Kurzschlüsse in der zweiten Schicht verlässlich vermieden. The formation of the first trench and the subsequent filling with the insulating material allow a reliable formation of the insulation of the first layer, so that there can be no short circuits in the first layer between adjacent segments. By forming the third trench spaced from the second trench, reliable isolation of the second layers from adjacent segments is possible. When applying the electrically conductive material thus greater tolerances can be allowed and at the same time shorts are reliably avoided in the second layer.

Gemäß Ausführungsformen werden zum Ausbilden des dritten Grabens die zweite Schicht und der Absorber durchtrennt. Somit können zum Ausbilden des zweiten und des dritten Grabens die gleichen Prozessparameter verwendet werden. Beispielsweise werden alle drei Gräben durch Einstahlen von Laser ausgebildet. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist eine mechanische Strukturierung möglich, bei der die drei Gräben jeweils durch ein Kratzen ausgebildet werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist eine Strukturierung durch Ätzen möglich, bei der die drei Gräben jeweils durch Aufdrucken von Ätztinten ausgebildet werden. Beispielsweise wird eine Tinte aufgedruckt, die auf Kaliumhydroxid basiert. Die Ätztinte ätzt den Schichtstapel insbesondere selektiv so, das dass das Ätzen vorgegebene Schichten abträgt und bei einer vorgegebenen Schicht stoppt. Es ist auch eine Kombination aus mechanischer Strukturierung, Laserstrukturierung und/oder Ätzen möglich oder ein anderes Schichtentfernungsverfahren. According to embodiments, to form the third trench, the second layer and the absorber are severed. Thus, the same process parameters can be used to form the second and third trenches. For example, all three trenches are formed by laser beaming. According to further embodiments, a mechanical structuring is possible in which the three trenches are each formed by scratching. According to other embodiments, structuring by etching is possible, in which the three trenches are each formed by printing on etching inks. For example, an ink based on potassium hydroxide is printed. In particular, the etching ink selectively etches the layer stack in such a way that the etching removes predetermined layers and stops at a predetermined layer. It is also possible a combination of mechanical structuring, laser structuring and / or etching or another layer removal method.

Gemäß Ausführungsformen wird das elektrisch isolierende Material mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens in den ersten Graben eingebracht. Beispielsweise wird elektrisch isolierende Tinte oder ein Polymer in den ersten Graben gedruckt. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird das elektrisch leitfähige Material durch ein Tintenstrahldruckverfahren aufgebracht. Das elektrisch leitfähige Material umfasst insbesondere eine silberhaltige Tinte. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird ein anderes elektrisch leitfähiges Material aufgedruckt, beispielsweise Aluminium oder Kupfer. Das elektrisch isolierende Material und/oder das elektrisch leitfähige Material werden gemäß weiteren Ausführungsformen mittels eines Siebdruckverfahrens oder einem anderen Verfahren zum strukturierten Aufbringen aufgebracht. According to embodiments, the electrically insulating material is introduced into the first trench by means of an inkjet printing process. For example, electrically insulating ink or a polymer is printed in the first trench. According to further embodiments, the electrically conductive material is applied by an inkjet printing process. The electrically conductive material comprises in particular a silver-containing ink. According to further embodiments, another electrically conductive material is printed, for example aluminum or copper. The electrically insulating material and / or the electrically conductive material are applied according to further embodiments by means of a screen printing method or another method for structured application.

Gemäß weiterer Ausführungsformen werden eine Mehrzahl von Leitungsbereichen ausgebildet, die voneinander beabstandet entlang des ersten Grabens angeordnet sind. Die Leitungsbereiche weisen jeweils das leitfähige Material zur elektrischen Kontaktierung von der zweiten Schicht und der ersten Schicht auf. Die zweite Schicht ist in weiteren Bereichen zwischen den Leitungsbereichen frei von dem elektrisch isolierenden Material. Die elektrische Kontaktierung zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht erfolgt also nur abschnittsweise. Somit ist es möglich, leitfähiges Material einzusparen. Zudem wird bezogen auf das Photovoltaikmodul weniger Fläche für die Kontaktierung benötigt. Bei gleichbleibender Modulgröße wird somit die Effizienz des Photovoltaikmoduls gesteigert. According to further embodiments, a plurality of conductive regions are formed, which are arranged spaced apart along the first trench. The conductive regions each comprise the conductive material for electrical contacting of the second layer and the first layer. The second layer is free of the electrically insulating material in further regions between the line regions. The electrical contact between the second layer and the first layer is thus only partially. Thus, it is possible to save conductive material. In addition, based on the photovoltaic module requires less surface for contacting. If the module size remains the same, the efficiency of the photovoltaic module is thus increased.

Gemäß weiteren Ausführungsformen wird eine Mehrzahl von Isolierungsbereichen ausgebildet, die beabstandet voneinander entlang des ersten Grabens angeordnet sind. Die Isolierungsbereiche umfassen jeweils das elektrisch isolierende Material. Der erste Graben ist in einem weiteren Bereich frei von dem elektrisch isolierenden Material. Die Isolierungsbereiche korrespondieren mit den Leitungsbereichen. Somit kann elektrisch isolierendes Material eingespart werden und dennoch eine verlässliche Isolierung der ersten Schicht realisiert werden. Lediglich in den Bereichen, in denen das elektrisch leitfähige Material aufgebracht wird, wird das elektrisch isolierende Material in den ersten Graben eingebracht. According to further embodiments, a plurality of isolation regions are formed, which are spaced apart along the first trench. The isolation regions each include the electrically insulating material. The first trench is free of the electrically insulating material in a wider area. The isolation areas correspond to the line areas. Thus, electrically insulating material can be saved and yet a reliable insulation of the first layer can be realized. Only in the areas in which the electrically conductive material is applied, the electrically insulating material is introduced into the first trench.

Gemäß weiteren Ausführungsformen wird der aufgefüllte erste Graben so mit dem leitfähigen Material überschrieben, dass eine Oberfläche des leitfähigen Materials eine vorgegebene Rauheit aufweist, um im Betrieb eintreffende Strahlung zu streuen. Durch die interne Reflektion der eintreffenden Strahlung an dem hoch reflektierenden leitfähigen Material wird die Strahlung aus dem Kontaktierungsbereich der Gräben in die Segmente reflektiert. Somit ist es möglich, auch diese Strahlung zumindest teilweise in elektrische Energie umzuwandeln. Durch die vorgegebene Rauheit, die beispielsweise durch geeignete Abscheidebedingungen vorgegeben wird, wird der Anteil der Strahlung erhöht, der in elektrische Energie umgewandelt wird. Somit wird die Effizienz des Photovoltaikmoduls erhöht. In other embodiments, the filled-in first trench is overwritten with the conductive material such that a surface of the conductive material has a predetermined roughness to scatter radiation incident during operation. Due to the internal reflection of the incident radiation at the highly reflective conductive Material is the radiation from the contacting region of the trenches reflected in the segments. Thus, it is possible to at least partially convert this radiation into electrical energy. Due to the predetermined roughness, which is predetermined for example by suitable deposition conditions, the proportion of radiation is increased, which is converted into electrical energy. Thus, the efficiency of the photovoltaic module is increased.

Gemäß weiteren Ausführungsformen wird das leitfähige Material so aufgebracht, dass ein Großteil einer dem Absorber abgewandten Oberfläche der zweiten Schicht von dem leitfähigen Material bedeckt ist. Ein zu dem dritten Graben benachbarter Bereich bleibt frei von dem leitfähigen Material. Dies bietet sich insbesondere an, wenn das leitfähige Material in den zueinander beabstandeten Leitungsbereichen aufgebracht wird. Dadurch, dass nahezu die gesamte Oberfläche der zweiten Schicht mit der elektrisch leitfähigen Schicht bedeckt ist, wird die Leitfähigkeit der zweiten Schicht erhöht. Somit ist es möglich, die einzelnen Segmente breiter als herkömmlich auszubilden. Dies bedeutet weniger Kontaktierungsbereiche und somit eine höhere Effizienz. According to further embodiments, the conductive material is applied such that a major part of an absorber-facing surface of the second layer is covered by the conductive material. An area adjacent to the third trench remains free of the conductive material. This is particularly useful when the conductive material is applied in the spaced line regions. By covering almost the entire surface of the second layer with the electrically conductive layer, the conductivity of the second layer is increased. Thus, it is possible to make the individual segments wider than conventional. This means fewer contacting areas and thus a higher efficiency.

Gemäß weiteren Ausführungsformen wird der Schichtstapels mit der ersten elektrisch leitfähigen Schicht und dem Absorber ohne die zweite elektrisch leitfähige Schicht bereitgestellt.According to further embodiments, the layer stack is provided with the first electrically conductive layer and the absorber without the second electrically conductive layer.

Anschließen wird die erste Schicht und der Absorber durchtrennt und dabei der erste Graben ausgebildet. Der Absorber wird durchtrennt und dabei der zweite Graben ausgebildet. Insbesondere ist der zweite Graben beabstandet zu dem ersten Graben. Der erste Graben wird mit dem elektrisch isolierenden Material gefüllt. Eine der ersten elektrisch leitfähigen Schicht abgewandte Seite des Absorbers wird mit einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht des leitfähigen Materials so bedruckt, dass der aufgefüllte erste Graben überschrieben wird und der zweite Grabens mit dem elektrisch leitfähigen Material aufgefüllt wird und ein dritter Graben in der zweiten Schicht frei von dem elektrisch leitfähigen Material bleibt, wobei der zweite Graben zwischen dem ersten Graben und dem dritten Graben angeordnet ist.Subsequently, the first layer and the absorber are severed, thereby forming the first trench. The absorber is severed, thereby forming the second trench. In particular, the second trench is spaced from the first trench. The first trench is filled with the electrically insulating material. A side of the absorber facing away from the first electrically conductive layer is printed with a second electrically conductive layer of the conductive material so that the filled-in first trench is overwritten and the second trench is filled up with the electrically conductive material and a third trench is freed in the second layer remains of the electrically conductive material, wherein the second trench between the first trench and the third trench is arranged.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Photovoltaikmodul mit einer Vielzahl von elektrisch in Reihe geschalteten Segmenten. Das Photovoltaikmodul ist insbesondere durch ein anmeldungsgemäßes Verfahren hergestellt. According to a further aspect, the invention relates to a photovoltaic module with a plurality of electrically connected in series segments. The photovoltaic module is produced in particular by a method according to the application.

Gemäß Ausführungsformen umfasst das Photovoltaikmodul einen auf einem Substrat angeordneten Schichtstapel. Der Schichtstapel weist eine erste elektrisch leitfähige Schicht, einen photoaktiven Absorber und eine zweite elektrisch leitfähige Schicht auf. Ein erster Graben unterbricht den Absorber und die erste elektrisch leitfähige Schicht. In dem ersten Graben ist ein elektrisch isolierendes Material angeordnet. Ein zweiter Graben unterbricht den Absorber. Ein dritter Graben unterbricht zumindest die zweite leitfähige Schicht. Der erste, der zweite und der dritte Graben sind insbesondere jeweils beabstandet zueinander angeordnet. Das Photovoltaikmodul weist eine Kontaktierung auf. Die Kontaktierung koppelt die zweite Schicht elektrisch mit der ersten Schicht zur Reihenschaltung der Segmente. Die Kontaktierung ist auf einer der ersten leitfähigen Schicht abgewandten Seite des Absorbers aufgebracht zur elektrischen Überbrückung des ersten Grabens. Die Kontaktierung ist in dem zweiten Graben mit der ersten Schicht elektrisch gekoppelt. Die Kontaktierung ist in dem zweiten Graben mit der ersten Schicht in Kontakt. According to embodiments, the photovoltaic module comprises a layer stack arranged on a substrate. The layer stack has a first electrically conductive layer, a photoactive absorber and a second electrically conductive layer. A first trench interrupts the absorber and the first electrically conductive layer. In the first trench an electrically insulating material is arranged. A second trench interrupts the absorber. A third trench interrupts at least the second conductive layer. The first, the second and the third trench are in particular each spaced from each other. The photovoltaic module has a contact. The contact electrically couples the second layer to the first layer for series connection of the segments. The contacting is applied on a side of the absorber remote from the first conductive layer for electrical bridging of the first trench. The contacting is electrically coupled in the second trench to the first layer. The contacting is in the second trench in contact with the first layer.

Gemäß Ausführungsformen ist die Kontaktierung unmittelbar durch Teile der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet. Auf eine separat zur der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildete Kontaktierung wird insbesondere verzichtet. Die Kontaktierung ist auf der der ersten leitfähigen Schicht abgewandten Oberfläche des Absorbers aufgebracht.According to embodiments, the contacting is formed directly by parts of the second electrically conductive layer. On a separately formed to the second electrically conductive layer contacting is particularly omitted. The contacting is applied to the surface of the absorber facing away from the first conductive layer.

Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Kontaktierung und die zweite elektrisch leitfähige Schicht separat zueinander ausgebildet. Insbesondere ist die zweite elektrisch leitfähige Schicht auf die der ersten leitfähigen Schicht abgewandten Oberfläche des Absorbers aufgebracht und jeweils von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Graben durchbrochen. Die Kontaktierung ist auf der dem Absorber abgewandten Oberfläche der zweiten Schicht angeordnet.According to further embodiments, the contacting and the second electrically conductive layer are formed separately from one another. In particular, the second electrically conductive layer is applied to the surface of the absorber facing away from the first conductive layer and in each case penetrated by the first, the second and the third trench. The contacting is arranged on the surface of the second layer facing away from the absorber.

Die Kontaktierung weist gemäß Ausführungsformen auf einer dem Absorber abgewandten Oberfläche eine vorgegebene Rauheit auf, um im Betrieb eintreffende Strahlung zu streuen. Somit wird ein großer Teil der eintreffenden Strahlung in elektrische Energie umgewandelt. Das Photovoltaikmodul ist effizient. According to embodiments, the contacting has a predetermined roughness on a surface facing away from the absorber, in order to scatter radiation arriving during operation. Thus, a large part of the incoming radiation is converted into electrical energy. The photovoltaic module is efficient.

Gemäß Ausführungsformen ist die Kontaktierung in einer Mehrzahl von zueinander beabstandeten Leitungsbereichen entlang des ersten Grabens ausgebildet und insbesondere ist das elektrisch isolierende Material in dem ersten Graben nur in den Leitungsbereichen angeordnet. Dadurch ist das Photovoltaikmodul kostengünstig herstellbar und im Betrieb effizient. According to embodiments, the contacting is formed in a plurality of spaced-apart line regions along the first trench, and in particular the electrically insulating material is arranged in the first trench only in the line regions. As a result, the photovoltaic module is inexpensive to produce and efficient in operation.

Die Herstellungsanlage gemäß weiteren Aspekten der Erfindung ist gemäß Ausführungsformen ausgebildet zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls mit einer Mehrzahl von Segmenten durch ein Strukturieren einer großflächigen Photovoltaikzelle in die Mehrzahl von Segmenten und durch ein Metallisieren zur Reihenverschaltung der Segmente.The manufacturing facility according to further aspects of the invention is configured according to embodiments for producing a photovoltaic module having a plurality of segments by structuring a large-area photovoltaic cell in FIG the plurality of segments and by metallizing for series connection of the segments.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Herstellungsanlage dazu ausgebildet zum Strukturieren und Verschalten von kristallinen Photovoltaikzellen durch eine Abfolge von Strukturierungsschritten und Metallisierungsschritten ohne die Herstellung einer Reihenverschaltung. Die Photovoltaikzellen sind danach vielmehr funktionsfähig und elektrisch kontaktierbar zur Verarbeitung zum Photovoltaikmodul.According to further embodiments, the manufacturing plant is designed for structuring and interconnecting crystalline photovoltaic cells by a sequence of structuring steps and metallization steps without the production of a series connection. The photovoltaic cells are then rather functional and electrically contactable for processing to the photovoltaic module.

Die beschriebenen Vorteile des Herstellungsverfahrens treffen sinngemäß auch auf die Herstellungsanlage und/oder das Photovoltaikmodul zu und umgekehrt. The described advantages of the manufacturing process apply mutatis mutandis to the manufacturing plant and / or the photovoltaic module and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren erläuterten Beispielen. In den Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse zueinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente wie beispielsweise Schichten, Strukturen, Bereiche und Komponenten zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein. Further advantages, features and developments emerge from the examples explained below in connection with the figures. In the figures, the same or equivalent components may each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions to each other are not to be considered as true to scale. Rather, individual elements such as layers, structures, regions and components for exaggerated representability and / or better understanding can be shown exaggerated thick or large dimensions.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Photovoltaikmoduls gemäß Ausführungsformen, 1 a schematic representation of a photovoltaic module according to embodiments,

2 eine schematische Darstellung eines Photovoltaikmoduls gemäß Ausführungsformen, 2 a schematic representation of a photovoltaic module according to embodiments,

3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Photovoltaikmoduls gemäß Ausführungsformen, 3 a schematic representation of a cross section of a photovoltaic module according to embodiments,

4 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Photovoltaikmoduls gemäß Ausführungsformen, 4 a schematic representation of a cross section of a photovoltaic module according to embodiments,

5 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Photovoltaikmoduls gemäß Ausführungsformen, 5 a schematic representation of a cross section of a photovoltaic module according to embodiments,

6 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Photovoltaikmoduls gemäß Ausführungsformen, 6 a schematic representation of a cross section of a photovoltaic module according to embodiments,

7 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Photovoltaikmoduls gemäß Ausführungsformen, 7 a schematic representation of a cross section of a photovoltaic module according to embodiments,

8 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Photovoltaikmoduls gemäß Ausführungsformen, 8th a schematic representation of a cross section of a photovoltaic module according to embodiments,

9A bis 9C schematische Darstellungen eines Querschnitts eines Photovoltaikmoduls zu verschiedenen Schritten während der Herstellung gemäß Ausführungsformen, 9A to 9C schematic representations of a cross section of a photovoltaic module at various steps during manufacture according to embodiments,

10 eine schematische Darstellung einer Herstellungsanlage gemäß Ausführungsformen, und 10 a schematic representation of a manufacturing plant according to embodiments, and

11 eine schematische Darstellung einer Herstellungsanlage gemäß Ausführungsformen. 11 a schematic representation of a manufacturing plant according to embodiments.

1 zeigt schematisch ein Photovoltaikmodul 100 in Aufsicht. Das Photovoltaikmodul 100 ist eingerichtet, in betriebsfertigem Zustand Strahlungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Gemäß Ausführungsformen ist das Photovoltaikmodul 100 vom Typ eines Dünnschichtphotovoltaikmoduls. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist das Photovoltaikmodul 100 vom Typ eines kristallinen Dünnschichtphotovoltaikmoduls. 1 schematically shows a photovoltaic module 100 in supervision. The photovoltaic module 100 is set up to convert radiant energy into electrical energy when ready for use. According to embodiments, the photovoltaic module is 100 of the type of a thin-film photovoltaic module. According to further embodiments, the photovoltaic module is 100 of the type of crystalline thin-film photovoltaic module.

Das Photovoltaikmodul 100 weist eine Mehrzahl von Segmenten 120, 122 auf, die auf einem gemeinsamen Substrat 105 (2 bis 7) angeordnet sind. Jeweils unmittelbar nebeneinander angeordnete Segmente sind durch einen Kontaktierungsbereich 121 voneinander getrennt. Beispielsweise ist zwischen den Segmenten 120 und 122 der Kontaktierungsbereich 121 angeordnet. In den Ausführungsbeispielen gemäß 1 verläuft der Kontaktierungsbereich 121 gleichartig entlang des gesamten Moduls 100. The photovoltaic module 100 has a plurality of segments 120 . 122 on that on a common substrate 105 ( 2 to 7 ) are arranged. Each immediately juxtaposed segments are through a contacting area 121 separated from each other. For example, between the segments 120 and 122 the contacting area 121 arranged. In the embodiments according to 1 runs the contact area 121 similar along the entire module 100 ,

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen, wie schematisch in 2 dargestellt, sind die Kontaktierungsbereiche 121 nur in zueinander beabstandeten Leitungsbereichen 112 ausgebildet. Eine Trennlinie, beispielsweise in Form eines Grabens 106, verläuft entlang des gesamten Moduls 100 zur Ausbildung der Segmente 120 und 121. Lediglich in den Leitungsbereichen 112 sind die benachbarten Segmente 120 und 122 elektrisch miteinander gekoppelt, um die Reihenschaltung der benachbarten Segmente 120 und 122 zu realisieren. In den weiteren Bereichen 113 zwischen den Leitungsbereichen 112 sind die benachbarten Segmente 120 und 122 elektrisch nicht miteinander verbunden. Gemäß Ausführungsformen sind Isolierungsbereiche 114 vorgesehen, die mit den Leitungsbereichen 112 korrespondieren. In den Bereichen 115 zwischen den Isolierungsbereichen ist der Graben 106 gemäß Ausführungsformen frei von isolierendem Material. Beispielsweise sind die Leitungsbereiche etwa 50µm breit und in einem Abstand von etwa 200µm zueinander angeordnet.According to further embodiments, as shown schematically in FIG 2 are shown, the contacting areas 121 only in spaced line areas 112 educated. A dividing line, for example in the form of a trench 106 , runs along the entire module 100 for the formation of the segments 120 and 121 , Only in the line areas 112 are the neighboring segments 120 and 122 electrically coupled together to the series connection of the adjacent segments 120 and 122 to realize. In the other areas 113 between the pipe sections 112 are the neighboring segments 120 and 122 electrically not connected to each other. According to embodiments, isolation regions are 114 provided with the line areas 112 correspond. In the fields of 115 between the isolation areas is the trench 106 according to embodiments, free of insulating material. For example, the line regions are approximately 50 μm wide and arranged at a distance of approximately 200 μm from one another.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch das Photovoltaikmodul 100 während der Herstellung. 3 shows a schematic representation of a cross section through the photovoltaic module 100 During manufacture.

Quer zur flächigen Hauptausbreitungsrichtung des Photovoltaikmoduls 100 ist auf dem Substrat 105 ein Schichtstapel 101 angeordnet. Eine erste elektrisch leitfähige Schicht 102 des Schichtstapels 101 ist dem Substrat 105 zugewandt. Eine zweite elektrisch leitfähige Schicht 104 des Schichtstapels 101 ist dem Substrat 105 abgewandt. Zwischen der ersten Schicht 102 und der zweiten Schicht 104 ist ein photoaktiver Absorber 103 angeordnet. Transverse to the flat main propagation direction of the photovoltaic module 100 is on the substrate 105 a layer stack 101 arranged. A first electrically conductive layer 102 of the shift stack 101 is the substrate 105 facing. A second electrically conductive layer 104 of the shift stack 101 is the substrate 105 away. Between the first shift 102 and the second layer 104 is a photoactive absorber 103 arranged.

Gemäß Ausführungsformen ist die erste leitfähige Schicht 102 im Betrieb der Sonne zugewandt, sodass die Strahlung durch das Substrat 105 auf den Schichtstapel 101 trifft. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist das Substrat 105 im Betrieb der Sonne abgewandt, sodass die zweite Schicht 104 im Betrieb der Sonne zugewandt ist. According to embodiments, the first conductive layer 102 In operation, facing the sun, so that the radiation through the substrate 105 on the layer stack 101 meets. According to further embodiments, the substrate is 105 turned away from the sun during operation, leaving the second layer 104 facing the sun during operation.

Beispielsweise ist diejenige Schicht der elektrisch leitfähigen Schichten 102 und 104, die im Betrieb der einfallenden Strahlung zugewandt ist, transparent, beispielsweise ein TCO (TCO = Transparent Conductive Oxide Layers; Transparente leitfähige Oxidschicht). Diejenige Schicht, die der einfallenden Strahlung abgewandt angeordnet ist, ist insbesondere metallisch und beispielsweise reflektierend. For example, that layer of the electrically conductive layers 102 and 104 , which faces the incident radiation in operation, transparent, for example, a TCO (TCO = Transparent Conductive Oxide Layers; Transparent conductive oxide layer). The layer which is arranged facing away from the incident radiation is in particular metallic and, for example, reflective.

Der Absorber 103 umfasst beispielsweise eine Schichtfolge mit typischerweise zumindest einer p- und einer n-dotierten Halbleiterschicht. Im Falle von Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von Silizium werden die p- und die n-dotierten Schichten üblicherweise noch durch eine ausgedehnte im Wesentlichen intrinsische (also undotierte) Schicht (i-Schicht) getrennt. The absorber 103 comprises, for example, a layer sequence with typically at least one p- and one n-doped semiconductor layer. In the case of silicon-based thin film solar cells, the p- and n-doped layers are usually separated by an extended substantially intrinsic (ie undoped) layer (i-layer).

Zur besseren Ausnutzung des Wellenlängenspektrums können mehrere pin-Schichtfolgen mit unterschiedlichen Absorptionsspektren übereinander in dem Absorber 103 vorgesehen sein. Eine solche Tandemzelle weist beispielsweise eine pin-Schichtfolge aus amorphem Silizium und eine pin-Schichtfolge aus mikrokristallinem Silizium auf. Es kann auch eine weitere pin-Schichtfolge aus amorphem Silizium-Germanium vorgesehen sein. In diesem Fall spricht man von Tripelzellen.For better utilization of the wavelength spectrum, several pin layer sequences with different absorption spectra can be stacked in the absorber 103 be provided. Such a tandem cell has, for example, a pin layer sequence of amorphous silicon and a pin layer sequence of microcrystalline silicon. It is also possible to provide a further pin layer sequence of amorphous silicon germanium. In this case one speaks of triple cells.

Typischerweise ist die p-dotierte Schicht in Betrieb des Photovoltaikmoduls der Sonne zugewandt. Es ist auch möglich, dass die n-dotierte Schicht der Sonne zugewandt ist. Als Aufwachssubstrat 105 wird Glas oder auch eine (Metall-)Folie eingesetzt. Die Folie ist gemäß Ausführungsformen transparent. Ein Deckelement 125 (6), durch das im Betrieb das Sonnenlicht einfällt, wird bei Verwendung einer (Metall-)Folie erst am Ende des Herstellungsprozesses auf das Modul auflaminiert. Der Schichtenstapel bleibt dabei mit dem Aufwachssubstrat 105 verbunden. Typically, in operation of the photovoltaic module, the p-doped layer faces the sun. It is also possible that the n-doped layer faces the sun. As a growth substrate 105 Glass or even a (metal) foil is used. The film is transparent according to embodiments. A cover element 125 ( 6 ), through which sunlight is incident during operation, is laminated to a module (metal foil) only at the end of the manufacturing process. The layer stack remains with the growth substrate 105 connected.

Als aktives Halbleitermaterial für den Absorber 103 können amorphe oder mikrokristalline Halbleiter der Gruppe IV, zum Beispiel a-Si, a-SiGe, µC-Si, oder Verbindungshalbleiter wie zum Beispiel CdTe oder Cu(In, Ga)Se2 (kurz CIS oder CIGS genannt) eingesetzt werden. Weiterhin kann der Absorber organisches Material umfassen, das eingerichtet ist, Strahlungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Dabei können in dem Absorber 103 auch Schichten verschiedener der genannten Materialen kombiniert werden. Weiterhin können in dem Absorber 103 teilweise spiegelnde Schichten (intermediate reflectors) aus einem leitfähigen Oxid und/oder einer leitfähigen Halbleiterschicht vorgesehen sein. As active semiconductor material for the absorber 103 For example, amorphous or microcrystalline Group IV semiconductors, for example a-Si, a-SiGe, μC-Si, or compound semiconductors such as CdTe or Cu (In, Ga) Se2 (called CIS or Cigs for short) can be used. Furthermore, the absorber may comprise organic material configured to convert radiant energy into electrical energy. It can in the absorber 103 Also layers of different materials can be combined. Furthermore, in the absorber 103 partially reflecting layers (intermediate reflectors) of a conductive oxide and / or a conductive semiconductor layer may be provided.

In dem Kontaktierungsbereich 121 ist ein erster Graben 106 ausgebildet. Der erste Graben 106 ist in Stapelrichtung des Schichtstapels 101 durch den gesamten Schichtstapel 101 hindurch ausgebildet. Der erste Graben 106 durchbricht den Schichtstapel 101 beginnend an einer dem Absorber 103 abgewandten Oberfläche 118 der zweiten Schicht 104 bis zu dem Substrat 105. Durch den Graben 106 ist insbesondere die erste Schicht 102 des Segments 120 elektrisch von der ersten Schicht 102 des zweiten Segments 122 isoliert. In the contacting area 121 is a first ditch 106 educated. The first ditch 106 is in the stacking direction of the layer stack 101 through the entire layer stack 101 formed through. The first ditch 106 breaks through the layer stack 101 starting at an absorber 103 remote surface 118 the second layer 104 to the substrate 105 , Through the ditch 106 is in particular the first layer 102 of the segment 120 electrically from the first layer 102 of the second segment 122 isolated.

Im Kontaktierungsbereich 121 ist ein zweiter Graben 107 eingebracht. Der zweite Graben 107 durchtrennt die zweite Schicht 104 und den Absorber 103. Der zweite Graben 107 reicht bis zur ersten Schicht 102, sodass die erste Schicht 102 im Bereich des Grabens 107 elektrisch leitfähig bleibt. Der zweite Graben 107 ist beabstandet zu dem ersten Graben 106 angeordnet. Der zweite Graben 107 ist zwischen dem ersten Graben 106 und einem dritten Graben 108 angeordnet. In the contact area 121 is a second ditch 107 brought in. The second ditch 107 cuts through the second layer 104 and the absorber 103 , The second ditch 107 goes to the first layer 102 so the first layer 102 in the area of the ditch 107 remains electrically conductive. The second ditch 107 is spaced from the first trench 106 arranged. The second ditch 107 is between the first ditch 106 and a third ditch 108 arranged.

Der dritte Graben 108 isoliert insbesondere die zweite Schicht 104 des Segments 120 von der zweiten Schicht des Segments 122 elektrisch. Der dritte Graben 108 durchtrennt in den dargestellten Ausführungsbeispielen die zweite Schicht 104 und den Absorber 103. Gemäß weiteren Ausführungsformen durchtrennt der dritte Graben 108 lediglich die zweite Schicht 104 und der Absorber 103 bleibt im Bereich des dritten Grabens 108 zumindest teilweise bestehen. The third ditch 108 in particular, isolates the second layer 104 of the segment 120 from the second layer of the segment 122 electric. The third ditch 108 cuts through the second layer in the illustrated embodiments 104 and the absorber 103 , According to further embodiments, the third trench severed 108 only the second layer 104 and the absorber 103 remains in the area of the third trench 108 at least partially exist.

Der erste Graben 106, der zweite Graben 107 und der dritte Graben 108 sind insbesondere in den Schichtstapel 101 eingebracht, nachdem die erste Schicht 102, der Absorber 103 und die zweite Schicht 104 durchgängig auf das Substrat 105 abgeschieden wurden. Der erste Graben 106, der zweite Graben 107 und der dritte Graben 108 sind insbesondere durch Laserstrahlung in den Schichtstapel 101 eingebracht.The first ditch 106 , the second ditch 107 and the third ditch 108 are especially in the layer stack 101 introduced after the first layer 102 , the absorber 103 and the second layer 104 consistently on the substrate 105 were separated. The first ditch 106 , the second ditch 107 and the third ditch 108 are in particular by laser radiation in the layer stack 101 brought in.

4 zeigt eine schematische Darstellung des Photovoltaikmoduls 100 nach der elektrischen Reihenschaltung der Segmente 120 und 122. 4 shows a schematic representation of the photovoltaic module 100 after the electrical series connection of the segments 120 and 122 ,

Zur elektrischen Reihenschaltung der Segmente 120 und 122 wird zunächst in den Graben 106 ein elektrisch isolierendes Material 109 eingebracht. Beispielsweise wird das elektrisch isolierende Material 109 entlang des gesamten Grabens 106 eingebracht (vergleiche 1). Gemäß weiteren Ausführungsformen wird das elektrisch isolierende Material 109 nur bereichsweise in den Graben 106 eingebracht (2). Insbesondere ist das elektrisch isolierende Material 109 nur in den Isolierungsbereichen 114 in dem Graben 106 eingebracht und die Bereiche 115 zwischen den Isolierungsbereichen sind frei von isolierendem Material 109. Das elektrisch isolierende Material 109 umfasst insbesondere eine elektrisch isolierende Tinte oder ein elektrisch isolierendes Polymer. Das elektrisch isolierende Material 109 ist insbesondere ein Material, das mittels Tintenstrahlverfahren abgeschieden werden kann.For electrical series connection of the segments 120 and 122 is first in the ditch 106 an electrically insulating material 109 brought in. For example, the electrically insulating material 109 along the entire ditch 106 introduced (compare 1 ). According to further embodiments, the electrically insulating material 109 only partially into the ditch 106 brought in ( 2 ). In particular, the electrically insulating material 109 only in the isolation areas 114 in the ditch 106 introduced and the areas 115 between the insulation areas are free of insulating material 109 , The electrically insulating material 109 In particular, it comprises an electrically insulating ink or an electrically insulating polymer. The electrically insulating material 109 is in particular a material that can be deposited by means of inkjet processes.

Nachdem das elektrisch isolierende Material 109 in den Graben 106 eingebracht wurde, wird ein elektrisch leitfähiges Material 110 im Kontaktierungsbereich 121 aufgebracht. Das elektrisch leitfähige Material 110 wird so aufgebracht, dass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der zweiten Schicht 104 des Segments 120 und der ersten Schicht 102 des Segments 122 ausgebildet wird. After the electrically insulating material 109 in the ditch 106 is introduced, is an electrically conductive material 110 in the contacting area 121 applied. The electrically conductive material 110 is applied so that an electrically conductive connection between the second layer 104 of the segment 120 and the first layer 102 of the segment 122 is trained.

Das elektrisch leitfähige Material 110 wird auf die Oberfläche 118 beidseitig des Grabens 106 aufgebracht, sodass der Graben 106 und das elektrisch isolierende Material 109 überbrückt ist. Das elektrisch leitfähige Material 110 wird so aufgebracht, dass es bis in den zweiten Graben 107 reicht und diesen insbesondere vollständig auffüllt. Durch das elektrisch leitfähige Material 110 besteht ein ohmscher Kontakt zwischen der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 104 und der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 102. Das elektrisch leitfähige Material 110 reicht von der dem Substrat abgewandten Oberfläche 118 bis zur Schicht 102. Die eingezeichneten Pfeile im Schichtstapel 101 und dem elektrisch leitfähigen Material 110 symbolisieren den Stromfluss und die Reihenschaltung der Segmente 120 und 122 im Betrieb. The electrically conductive material 110 will be on the surface 118 on both sides of the ditch 106 Applied, so the ditch 106 and the electrically insulating material 109 is bridged. The electrically conductive material 110 is applied so that it is in the second trench 107 ranges and in particular completely replenishes it. By the electrically conductive material 110 There is an ohmic contact between the second electrically conductive layer 104 and the first electrically conductive layer 102 , The electrically conductive material 110 extends from the surface facing away from the substrate 118 up to the shift 102 , The drawn arrows in the layer stack 101 and the electrically conductive material 110 symbolize the current flow and the series connection of the segments 120 and 122 operational.

Das elektrisch leitfähige Material 110 umfasst insbesondere Al, Ag, Cu oder ein weiteres elektrisch leitfähiges Material. Das elektrisch leitfähige Material 110 umfasst insbesondere ein Material, das mittels Tintenstrahldruckverfahren abscheidbar ist. The electrically conductive material 110 in particular comprises Al, Ag, Cu or another electrically conductive material. The electrically conductive material 110 In particular, it comprises a material which can be deposited by means of an inkjet printing process.

Im Bereich des dritten Grabens 108 erfolgt der Stromfluss durch die erste Schicht 102, da die zweite Schicht 104 durch den Graben 108 elektrisch isoliert ist. Um das Risiko eines Kurzschlusses im Bereich des dritten Grabens 108 der Schicht 104 weiter zu verringern, ist gemäß Ausführungsformen ein elektrisch isolierendes Material 111 im dritten Graben 108 vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird auf das elektrisch isolierende Material 111 im dritten Graben 108 verzichtet. Das elektrisch isolierende Material 111 ist insbesondere mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens abscheidbar. In the area of the third trench 108 the current flows through the first layer 102 because the second layer 104 through the ditch 108 is electrically isolated. To the risk of a short circuit in the area of the third trench 108 the layer 104 Further, according to embodiments, it is an electrically insulating material 111 in the third ditch 108 intended. According to further embodiments is applied to the electrically insulating material 111 in the third ditch 108 waived. The electrically insulating material 111 is in particular separable by means of an ink jet printing process.

Der zweite Graben 107 und der dritte Graben 108 werden gemäß Ausführungsformen unter gleichen Prozessbedingungen in den Schichtstapel 101 eingebracht. Somit ist die Ausbildung der Gräben 107 und 108 vereinfacht. Durch das vollständige Füllen des zweiten Grabens 107 mit dem elektrisch leitfähigen Material 110 ist ein guter ohmscher Kontakt zwischen dem elektrisch leitfähigen Material 110 und der ersten Schicht 102 gewährleistet. Der Bereich des Absorbers 103 und der zweiten Schicht 104 zwischen dem zweiten Graben 107 und dem dritten Graben 108 dient als Ausgleich für herstellungsbedingte Toleranzen beim Aufbringen des elektrisch leitfähigen Materials 110. Durch den separat zu dem zweiten Graben 107 ausgebildeten dritten Graben 108 ist eine ausreichend gute elektrische Isolierung der zweiten Schicht 104 gewährleistet und Kurzschlüsse in der zweiten Schicht 104 können verhindert werden. Dadurch ist es möglich, den Kontaktierungsbereich 121 zwischen den benachbarten Segmenten 120 und 122 relativ dünn auszubilden. Somit wird die Effizienz des Photovoltaikmoduls 100 erhöht. The second ditch 107 and the third ditch 108 According to embodiments under the same process conditions in the layer stack 101 brought in. Thus, the formation of the trenches 107 and 108 simplified. By completely filling the second trench 107 with the electrically conductive material 110 is a good ohmic contact between the electrically conductive material 110 and the first layer 102 guaranteed. The area of the absorber 103 and the second layer 104 between the second ditch 107 and the third ditch 108 serves as compensation for production-related tolerances in the application of the electrically conductive material 110 , By separately to the second trench 107 trained third ditch 108 is a sufficiently good electrical insulation of the second layer 104 ensured and short circuits in the second layer 104 can be prevented. This makes it possible to contact the area 121 between the adjacent segments 120 and 122 relatively thin form. Thus, the efficiency of the photovoltaic module becomes 100 elevated.

Gemäß weiteren Ausführungsformen wird der Graben 108 nach dem Aufbringen des elektrisch leitfähigen Materials 110 in den Schichtstapel 101 eingebracht. Dadurch wird die Möglichkeit ausgeschlossen, dass leitfähiges Material während dem Aufbringen des elektrisch leitfähigen Materials 110 in den Graben 108 gelangen kann. Somit wird die Möglichkeit eines unbeabsichtigten Kurzschlusses weiter verringert. Diese Reihenfolge ist für Photovoltaikmodule besonders geeignet, bei denen im Betrieb die Strahlung durch das Substrat 105 zum Schichtstapel 101 gelangt, beispielsweise bei Absorbern aus CdTe oder amorphem Silizium. Es ist aber auch möglich diese Reihenfolge bei Absorbern aus CIGS anzuwenden, beispielsweise wenn mechanisch strukturiert wird.According to further embodiments, the trench 108 after application of the electrically conductive material 110 in the layer stack 101 brought in. This eliminates the possibility of conductive material during application of the electrically conductive material 110 in the ditch 108 can get. Thus, the possibility of an unintended short circuit is further reduced. This order is particularly suitable for photovoltaic modules in which the radiation through the substrate during operation 105 to the layer stack 101 For example, absorbers made of CdTe or amorphous silicon. However, it is also possible to apply this order to absorbers from CIGS, for example when structuring mechanically.

Beispielsweise weist der Bereich 121 eine Breite von 150 µm oder weniger auf, beispielsweise eine Breite von 100 µm. Der erste Graben 106 weist beispielsweise eine Breite von 20 µm auf. Der zweite Graben 107 weist beispielsweise eine Breite von 20 µm auf. Der dritte Graben 108 weist beispielsweise eine Breite von 40 µm auf. Der Bereich zwischen dem ersten Graben 106 und dem zweiten Graben 107 weist beispielsweise eine Breite von 10 µm auf. Der Bereich zwischen dem zweiten Graben 107 und dem dritten Graben 108 weist beispielsweise eine Breite von 10 µm auf. Gemäß weiteren Ausführungsformen weist der Kontaktierungsbereich 121 eine Breite von weniger als 60 µm auf, beispielsweise 50 µm. For example, the area points 121 a width of 150 μm or less, for example, a width of 100 μm. The first ditch 106 has, for example, a width of 20 microns. The second ditch 107 has, for example, a width of 20 microns. The third ditch 108 has, for example, a width of 40 μm. The area between the first ditch 106 and the second trench 107 has, for example, a width of 10 microns on. The area between the second ditch 107 and the third ditch 108 has, for example, a width of 10 microns. According to further embodiments, the contacting region 121 a width of less than 60 microns, for example, 50 microns.

Gemäß weiteren Ausführungsformen wird der Graben 108 vollständig mit dem isolierenden Material 111 (4) gefüllt. Dies ist insbesondere bei CdTe-Photovoltaikmodulen vorteilhaft. Bei CIGS-Photovoltaikmodulen wird hierzu beispielsweise transparentes Material verwendet. Das reflektierende, leitfähige Material 110 wird im gesamten Kontaktierungsbereich 121 aufgebracht (vergleiche Beschreibung der 6 und 7). Somit ist nahezu der gesamte Kontaktierungsbereich 121 verspiegelt, so dass nahezu die gesamte Strahlung, die im Betrieb auf die gesamte Fläche des Photovoltaikmoduls 100 trifft, in elektrische Energie umgewandelt werden kann.According to further embodiments, the trench 108 completely with the insulating material 111 ( 4 ) filled. This is particularly advantageous in CdTe photovoltaic modules. In the case of CIGS photovoltaic modules, for example, transparent material is used for this purpose. The reflective, conductive material 110 will be in the entire contact area 121 Applied (see description of the 6 and 7 ). Thus, almost the entire contacting area 121 mirrored, allowing almost all the radiation that is in operation on the entire surface of the photovoltaic module 100 can be converted into electrical energy.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts des Photovoltaikmoduls 100 gemäß weiteren Ausführungsformen, die sich insbesondere für a-Si und CdTe Photovoltaikmodule eignen. Im Unterschied zum Photovoltaikmodul 100 gemäß den Ausführungsbeispielen der 4 bedeckt das elektrisch leitfähige Material 110 nahezu die gesamte Oberfläche 118 der zweiten Schicht 104. Lediglich ein Bereich 119 der Oberfläche 118 ist frei von elektrisch leitfähigem Material 110. Der Bereich 119 grenzt unmittelbar an den dritten Graben 108 an. Durch den Bereich 119 wird die elektrische Isolierung der zweiten Schicht 104 im Bereich des dritten Grabens 108 gewährleistet. Durch die großflächige Bedeckung der Schicht 104 mit dem elektrisch leitfähigen Material ist eine besonders gute Leitfähigkeit auf der dem Substrat 105 abgewandten Seite des Absorbers 103 ermöglicht. Es ist möglich, das elektrisch leitfähige Material 110 streifenförmig anzuordnen und somit die Schicht 104 zu unterstützen. 5 shows a schematic representation of a cross section of the photovoltaic module 100 according to further embodiments, which are particularly suitable for a-Si and CdTe photovoltaic modules. In contrast to the photovoltaic module 100 according to the embodiments of the 4 covers the electrically conductive material 110 almost the entire surface 118 the second layer 104 , Only one area 119 the surface 118 is free of electrically conductive material 110 , The area 119 immediately adjacent to the third ditch 108 at. Through the area 119 becomes the electrical insulation of the second layer 104 in the area of the third trench 108 guaranteed. Due to the extensive coverage of the layer 104 With the electrically conductive material is a particularly good conductivity on the substrate 105 opposite side of the absorber 103 allows. It is possible the electrically conductive material 110 to arrange strip-shaped and thus the layer 104 to support.

Insbesondere bedeckt das elektrisch leitfähige Material 110 die Oberfläche 118 der Schicht 104 innerhalb der Leitungsbereiche 112 bis auf den Bereich 119 vollständig. In den Bereichen 113 zwischen dem Leitungsbereich 112 ist die Oberfläche 118 nicht mit dem elektrisch leitfähigen Material 110 bedeckt. In particular, the electrically conductive material covers 110 the surface 118 the layer 104 within the management areas 112 down to the area 119 Completely. In the fields of 113 between the line area 112 is the surface 118 not with the electrically conductive material 110 covered.

6 zeigt eine schematische Darstellung des Photovoltaikmoduls 100 gemäß weiteren Ausführungsformen. Zusätzlich zu den Ausführungsformen der 4 und 5 ist eine dem Absorber 103 abgewandte Oberfläche 116 des elektrisch leitfähigen Materials 110 rau. Eine Laminationsfolie 123 ist auf die dem Substrat 105 abgewandte Seite des Schichtstapels 101 und des elektrisch leitfähigen Materials 110 aufgebracht. Zudem ist das Deckelement 125 angeordnet, beispielsweise ein Glas. Die Pfeile symbolisieren die im Betrieb eintreffende Strahlung 124. 6 shows a schematic representation of the photovoltaic module 100 according to further embodiments. In addition to the embodiments of the 4 and 5 is an absorber 103 remote surface 116 of the electrically conductive material 110 rough. A lamination foil 123 is on the the substrate 105 opposite side of the layer stack 101 and the electrically conductive material 110 applied. In addition, the cover element 125 arranged, for example, a glass. The arrows symbolize the incoming radiation during operation 124 ,

An der rauen Struktur der Oberfläche 116 wird die eintreffende Strahlung 124 reflektiert und gestreut. Das elektrisch leitfähige Material 110 reflektiert eintreffende Strahlung sehr gut. Durch die raue Struktur der Oberfläche 116 wird die eintreffende Strahlung zusätzlich gestreut. Nach der Reflexion und Streuung an dem elektrisch leitfähigen Material 110 wird die Strahlung an dem Übergang zwischen dem Deckelement 125 und der Atmosphäre reflektiert. Dadurch gelangt die Strahlung, die im Bereich des elektrisch leitfähigen Materials 110 auf das Photovoltaikmodul 100 trifft, in das Segment 122, sodass auch diese Strahlung in elektrische Energie umgewandelt werden kann. On the rough structure of the surface 116 becomes the incoming radiation 124 reflected and scattered. The electrically conductive material 110 reflects incoming radiation very well. Due to the rough structure of the surface 116 If the incoming radiation is additionally scattered. After reflection and scattering on the electrically conductive material 110 the radiation is at the transition between the cover element 125 and the atmosphere reflects. As a result, the radiation passes in the region of the electrically conductive material 110 on the photovoltaic module 100 meets, in the segment 122 so that this radiation can be converted into electrical energy.

Das Deckelement 125 ist beispielsweise Glas, das einen Brechungsindex von etwa 1,5 aufweist. Außerhalb des Photovoltaikmoduls 100 ist im Betrieb Luft mit einem Brechungsindex von etwa 1. Durch den Brechungsindexsprung wird die Strahlung am Übergang zwischen dem Deckelement 125 und der Luft reflektiert. Dadurch wird die Effizienz des Photovoltaikmoduls 100 weiter erhöht. Nahezu die gesamte Strahlung, die auf das Photovoltaikmodul 100 auftrifft, wird für die Umwandlung in elektrische Energie verwendet, auch ein Teil der Strahlung, der auf den Kontaktierungsbereich 121 auftrifft. Lediglich Strahlung, die zwischen dem elektrisch leitfähigen Material und dem Segment 122 im Bereich des dritten Grabens 108 auf das Photovoltaikmodul 100 auftrifft, wird nicht oder nur kaum in elektrische Energie umgewandelt. The cover element 125 For example, glass having a refractive index of about 1.5. Outside the photovoltaic module 100 is in operation air with a refractive index of about 1. The refractive index jump, the radiation at the transition between the cover element 125 and the air reflects. This will increase the efficiency of the photovoltaic module 100 further increased. Almost all the radiation on the photovoltaic module 100 is used for the conversion into electrical energy, also a part of the radiation, which is on the contacting area 121 incident. Only radiation between the electrically conductive material and the segment 122 in the area of the third trench 108 on the photovoltaic module 100 impinges, is not or hardly converted into electrical energy.

7 zeigt eine schematische Darstellung des Photovoltaikmoduls 100 gemäß weiteren Ausführungsformen. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 6 trifft die Strahlung 124 im Betrieb durch das Substrat 105 auf den Schichtstapel 101. Um auch die Strahlung zumindest teilweise in elektrische Energie umwandeln zu können, die im Kontaktierungsbereich 121 auf das Photovoltaikmodul 100 trifft, wird der Kontaktierungsbereich 121 so ausgebildet, dass die Strahlung in die Segmente 120 und 122 reflektiert und/oder gestreut wird. Dazu ist zusätzlich zu der rauen Oberfläche 116 des elektrisch leitfähigen Materials 110 auch eine Textur des elektrisch isolierenden Materials 109 vorgesehen. Zudem ist das elektrisch isolierende Material 109 transparent. Die Pfeile symbolisieren den Weg der Strahlung. 7 shows a schematic representation of the photovoltaic module 100 according to further embodiments. In contrast to the embodiments of the 6 meets the radiation 124 in operation by the substrate 105 on the layer stack 101 , In order to at least partially convert the radiation into electrical energy, in the contacting area 121 on the photovoltaic module 100 meets, the contacting area becomes 121 designed so that the radiation in the segments 120 and 122 reflected and / or scattered. This is in addition to the rough surface 116 of the electrically conductive material 110 also a texture of the electrically insulating material 109 intended. In addition, the electrically insulating material 109 transparent. The arrows symbolize the path of radiation.

Die Strahlung wird teilweise am Übergang zwischen Substrat 105 und elektrisch isolierendem Material 109 reflektiert und gestreut. Ein weiterer Teil der Strahlung wird am Übergang zwischen elektrisch isolierendem Material 109 und elektrisch leitfähigem Material 110 reflektiert und gestreut. Zusätzlich ist es möglich, die Schicht 102 im Bereich des zweiten Grabens 107 und im Bereich des dritten Grabens 108 aufzurauen, sodass auch hier eine Streuung der Strahlung stattfindet. Die Strahlung, die im Bereich 121 auf das Photovoltaikmodul 100 auftrifft, wird so mit zumindest teilweise in die benachbarten Segmente 120 und 122 reflektiert und gestreut und kann dort in elektrische Energie umgewandelt werden. Somit wird die Effizienz des Photovoltaikmoduls weiter erhöht. The radiation is partly at the interface between the substrate 105 and electrically insulating material 109 reflected and scattered. Another part of the radiation is at the junction between electrically insulating material 109 and electrically conductive material 110 reflected and scattered. In addition, it is possible the layer 102 in the area of the second trench 107 and in the area of the third trench 108 roughen, so that also takes place a scattering of radiation. The radiation in the area 121 on the photovoltaic module 100 impinges, so at least partially in the adjacent segments 120 and 122 reflected and scattered, where it can be converted into electrical energy. Thus, the efficiency of the photovoltaic module is further increased.

8 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts des Photovoltaikmoduls 100 gemäß weiteren Ausführungsformen, die sich insbesondere für CdTe Photovoltaikmodule eignen. Im Unterschied zum Photovoltaikmodul 100 gemäß den Ausführungsbeispielen der 3 bis 7 wird zur Herstellung zunächst die erste elektrisch leitfähige Schicht 102 und der Absorber 103 auf das Substrat 105 aufgebracht. Anschließend wird der Graben 106 in die erste elektrisch leitfähige Schicht 102 und den Absorber 103 eingebracht, so dass die erste elektrisch leitfähige Schicht 102 und der Absorber 103 unterbrochen sind. Der Graben 107 wird in den Absorber 103 eingebracht, so dass die elektrisch leitfähige Schicht 102 freiliegt. Der erste Graben 106 wird mit dem elektrisch isolierenden Material 109 gefüllt. 8th shows a schematic representation of a cross section of the photovoltaic module 100 According to further embodiments, which are particularly suitable for CdTe photovoltaic modules. In contrast to the photovoltaic module 100 according to the embodiments of the 3 to 7 For the production of the first electrically conductive layer 102 and the absorber 103 on the substrate 105 applied. Subsequently, the ditch 106 in the first electrically conductive layer 102 and the absorber 103 introduced, so that the first electrically conductive layer 102 and the absorber 103 are interrupted. The ditch 107 gets into the absorber 103 introduced so that the electrically conductive layer 102 exposed. The first ditch 106 comes with the electrically insulating material 109 filled.

Nachfolgend wird die zweite elektrisch leitfähige Schicht 104 auf eine der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 102 abgewandten Seite 126 des Absorbers 103 aufgedruckt. Das elektrisch leitfähige Material 110 wird so auf die Seite 126 gedruckt, dass nahezu die gesamte Oberfläche des Absorbers 103 von dem elektrisch leitfähigen Material 110 bedeckt ist. Lediglich der Bereich 119 wird freigelassen und dadurch bereits beim Drucken der dritte Graben 108 ausgebildet. Die zweite elektrisch leitfähige Schicht 104 wird bereits strukturiert aufgedruckt. Das leitfähige Material 110 bildet die zweite elektrisch leitfähige Schicht 104 aus. Das leitfähige Material 110 umfasst insbesondere Graphit. Das leitfähige Material 110 ist mittels eines Tintenstrahldruckverfahrens aufgebracht.Subsequently, the second electrically conductive layer 104 on one of the first electrically conductive layer 102 opposite side 126 of the absorber 103 printed. The electrically conductive material 110 is printed on the side 126 so that almost the entire surface of the absorber 103 of the electrically conductive material 110 is covered. Only the area 119 is released, thereby already digging the third trench 108 educated. The second electrically conductive layer 104 is already printed structured. The conductive material 110 forms the second electrically conductive layer 104 out. The conductive material 110 includes in particular graphite. The conductive material 110 is applied by means of an inkjet printing process.

Das leitfähige Material 110 überbrückt den Graben 106 und ist im Graben 107 mit der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 102 in Kontakt. Neben dem Graben 107 ist die Schicht 104 durch den Graben 108 elektrisch isoliert. Dadurch wird der durch die Pfeile symbolisierte Stromfluss zur Reihenverschaltung der Segmente 120 und 122 möglich.The conductive material 110 bridges the ditch 106 and is in the ditch 107 with the first electrically conductive layer 102 in contact. Next to the ditch 107 is the layer 104 through the ditch 108 electrically isolated. As a result, the symbolized by the arrows current flow for series connection of the segments 120 and 122 possible.

9A bis 9C zeigen das Photovoltaikmodul 100 gemäß weiteren Ausführungsformen während der Herstellung. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 3 bis 7 werden zunächst wie in 9A dargestellt nur der erste Graben 106 und der dritte Graben 108 in den Schichtstapel 101 eingebracht. Bevor der zweite Graben 107 ausgebildet wird, wird das elektrisch isolierende Material 109, 111 aufgedruckt. Das elektrisch isolierende Material 109 und 111 wird gemeinsam in einem Schritt aufgedruckt und sind insbesondere aus dem gleichen Material. Das elektrisch isolierende Material 109, 111 wird so aufgedruckt, dass es die beiden Gräben 106 und 108 füllt. Gemäß Ausführungsformen wird das elektrisch isolierende Material lediglich im Kontaktierungsbereich 121 aufgedruckt. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird das elektrisch isolierende Material auf die gesamte Oberfläche 118 der Schicht 104 aufgedruckt, beispielsweise mittels eines Walzendruckverfahrens. 9A to 9C show the photovoltaic module 100 according to further embodiments during manufacture. In contrast to the embodiments of the 3 to 7 be first as in 9A represented only the first ditch 106 and the third ditch 108 in the layer stack 101 brought in. Before the second ditch 107 is formed, the electrically insulating material 109 . 111 printed. The electrically insulating material 109 and 111 is printed together in one step and are in particular made of the same material. The electrically insulating material 109 . 111 is imprinted so that it is the two trenches 106 and 108 crowded. According to embodiments, the electrically insulating material is only in the contacting region 121 printed. According to further embodiments, the electrically insulating material is applied to the entire surface 118 the layer 104 printed, for example by means of a roller printing process.

Nachfolgend wird, wie in 9B gezeigt, der Graben 107 ausgebildet. Der Graben 107 reicht durch das elektrisch isolierende Material 109, 111 sowie durch die Schicht 104 und den Absorber 103 bis zu der Schicht 102. Der Graben 107 ist zwischen dem Graben 106 und dem Graben 108 angeordnet.Below, as in 9B shown the ditch 107 educated. The ditch 107 goes through the electrically insulating material 109 . 111 as well as through the layer 104 and the absorber 103 up to the shift 102 , The ditch 107 is between the ditch 106 and the ditch 108 arranged.

Anschließend wird, wie in 9C dargestellt, das elektrisch leitfähige Material 110 aufgedruckt. Das elektrisch leitfähige Material 110 wird so aufgedruckt, dass es im Bereich des Segments 120 mit der Schicht 104 in Kontakt ist, den Graben 106 überbrückt und im Graben 107 mit der Schicht 102 in Kontakt ist. Das elektrisch leitfähige Material 110 reicht nicht bis zu dem Segment 122, so dass die Schicht 104 des Segments 120 elektrisch von der Schicht 104 des Segments 122 isoliert ist. Die eingezeichneten Pfeile im Schichtstapel 101 und dem elektrisch leitfähigen Material 110 symbolisieren den Stromfluss und die Reihenschaltung der Segmente 120 und 122 im Betrieb. Subsequently, as in 9C represented, the electrically conductive material 110 printed. The electrically conductive material 110 is printed so that it is in the area of the segment 120 with the layer 104 is in contact, the ditch 106 bridged and in the ditch 107 with the layer 102 is in contact. The electrically conductive material 110 is not enough to the segment 122 so that the layer 104 of the segment 120 electrically from the layer 104 of the segment 122 is isolated. The drawn arrows in the layer stack 101 and the electrically conductive material 110 symbolize the current flow and the series connection of the segments 120 and 122 operational.

Bei der Reihenfolge der Strukturierung und Metallisierung gemäß den Ausführungsbeispielen der 9A bis 9C ist eine verlässliche Ausbildung der Reihenschaltung möglich, da der Graben 108 vollständig elektrisch isoliert ist. Zudem ist es möglich, den Graben 107 sehr schmal auszubilden, da weniger Toleranzen berücksichtigt werden müssen. Somit wird der Kontaktierungsbereich 121 sehr schmal. Beispielsweise bei einem transparenten isolierenden Material 109, 111, wie in Zusammenhang mit 7 erläutert, ist zudem eine Vollverspiegelung des Kontaktierungsbereichs 121 möglich. Dazu wird auch das isolierende Material 111 im Bereich des Grabens 108 mit dem reflektierenden leitfähigen Material 110 bedeckt. In the order of structuring and metallization according to the embodiments of the 9A to 9C is a reliable training of the series connection possible because the trench 108 completely electrically isolated. It is also possible to dig the ditch 107 very narrow form, as less tolerances must be considered. Thus, the contacting area becomes 121 very small. For example, in a transparent insulating material 109 . 111 , as related to 7 also explains a full mirroring of the contact area 121 possible. This is also the insulating material 111 in the area of the ditch 108 with the reflective conductive material 110 covered.

Gemäß weiteren Ausführungsformen werden die Gräben 106 und 108 in 9A direkt aneinander anschließend eingebracht. Auf die Beanstandung durch Teile der Schichten 103 und 104 zwischen den Gräben 106 und 108 wird verzichtet. Die nachfolgenden Herstellungsschritte sind korrespondierend wie in Verbindung mit den 9B und 9C erläutert. Durch das unmittelbare aneinander angrenzen der Gräben 106 und 108 ist es möglich, den Kontaktierungsbereich 121 weiter zu verkleinern. According to further embodiments, the trenches 106 and 108 in 9A placed directly next to each other. Upon the complaint by parts of the layers 103 and 104 between the trenches 106 and 108 is waived. The following manufacturing steps are corresponding as in connection with the 9B and 9C explained. By the immediate adjoining of the trenches 106 and 108 is it possible the contacting area 121 continue to shrink.

Gemäß weiteren Ausführungsformen wird das isolierende Material 109, 111 bereits strukturiert aufgebracht. Beispielsweise wird das isolierende Material 109, 111 aufgebracht, nachdem der Graben 107 in die Schichten 103 und 104 eingebracht wurde. Das isolierende Material 109, 111 wird so aufgebracht, dass es die Gräben 106 und 108 füllt und einen Zugang zu dem Graben 107 frei lässt, um nachfolgend den Graben 107 mit dem elektrisch leitfähigen Material 110 füllen zu können.According to further embodiments, the insulating material 109 . 111 already applied structured. For example, the insulating material 109 . 111 applied after the ditch 107 into the layers 103 and 104 was introduced. The insulating material 109 . 111 is so applied that it's the trenches 106 and 108 fills and gives access to the ditch 107 free to dig the trench below 107 with the electrically conductive material 110 to be able to fill.

10 zeigt eine schematische Darstellung einer Herstellungsanlage 200. Die Herstellungsanlage 200 ist insbesondere dazu eingerichtet, in einem einzigen Prozessschritt die Reihenverschaltung des Photovoltaikmoduls 100 mittels einer Kombination aus Strukturierungsschritten und Metallisierungsschritten auszubilden. Das Substrat 105 mit dem unstrukturierten Schichtstapel 101 würde im Betrieb elektrische Energie mit einer kleinen Spannung und einem großen Strom liefern. Dies ist herkömmlich nicht gewünscht. Durch die Herstellungsanlage 200 wird der Schichtstapel 101 in die Segmente 120 und 122 unterteilt. Durch die Herstellungsanlage 200 wird der Kontaktierungsbereich 121 zur Reihenschaltung der Segmente 120 und 122 ausgebildet. Somit liefern die mittels der Herstellungsanlage 200 produzierten Photovoltaikmodul in Betrieb elektrische Energie mit einer höheren Spannung und einem niedrigeren Strom als der unstrukturierten Schichtstapel 101. 10 shows a schematic representation of a manufacturing plant 200 , The manufacturing plant 200 is particularly adapted to the series connection of the photovoltaic module in a single process step 100 by means of a combination of structuring steps and metallization steps. The substrate 105 with the unstructured layer stack 101 would provide electrical power with a small voltage and a large current during operation. This is not conventionally desired. Through the manufacturing plant 200 becomes the layer stack 101 into the segments 120 and 122 divided. Through the manufacturing plant 200 becomes the contact area 121 for series connection of the segments 120 and 122 educated. Thus, deliver by means of the manufacturing plant 200 In operation, the photovoltaic module produced electrical energy at a higher voltage and lower current than the unstructured layer stack 101 ,

Die Herstellungsanlage 200 weist eine Strukturierungseinrichtung 201 auf. Die Strukturierungseinrichtung 201 weist eine Prozesskopf 202 auf. An dem Prozesskopf 202 sind gemäß Ausführungsformen drei Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 angeordnet. Zudem sind an dem gleichen Prozesskopf 202 zwei Tintenstrahldruckvorrichtungen 206 und 207 angeordnet. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind weniger Laserstrahlvorrichtungen, beispielsweise zwei Laserstrahlvorrichtungen, vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind drei Tintenstrahldruckvorrichtungen an dem Prozesskopf 202 vorgesehen. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind die Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 an einem gemeinsamen Prozesskopf angeordnet und die Tintenstrahldruckvorrichtungen 206 und 207 sind an einem separaten gemeinsamen Prozesskopf angeordnet. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 beidseitig des Substrats angeordnet. Insbesondere zur Strukturierung von CIGS Photovoltaikmodulen wird Laserstrahlung sowohl von unten als auch von oben auf den Schichtstapel 101 eingestrahlt. Gemäß weiteren Ausführungsformen sind alternativ oder zusätzlich mechanische Strukturierungsvorrichtungen und/oder Ätzvorrichtungen zum Ausbilden eines Grabens in dem Schichtstapel 101 an dem Prozesskopf 202 vorgesehen.The manufacturing plant 200 has a structuring device 201 on. The structuring device 201 has a process header 202 on. At the process head 202 According to embodiments are three laser beam devices 203 . 204 and 205 arranged. Moreover, on the same process head 202 two inkjet printing devices 206 and 207 arranged. According to further embodiments, fewer laser beam devices, for example two laser beam devices, are provided. According to further embodiments, three inkjet printing devices are on the process head 202 intended. According to further embodiments, the laser beam devices 203 . 204 and 205 arranged on a common process head and the inkjet printing devices 206 and 207 are arranged on a separate common process head. According to further embodiments are laser beam devices 203 . 204 and 205 arranged on both sides of the substrate. In particular for structuring CIGS photovoltaic modules, laser radiation is applied to the layer stack both from below and from above 101 irradiated. According to further embodiments, alternatively or additionally, mechanical structuring devices and / or etching devices for forming a trench in the layer stack are provided 101 on the process head 202 intended.

Das Substrat 105 wird, nachdem der Schichtstapel 101 vollständig abgeschieden wurde, durch die Strukturierungseinrichtung 201 bewegt. Der Prozesskopf 202 wird relativ zu dem Schichtstapel 101 bewegt und durch die Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 sowie die Tintenstrahldruckvorrichtungen 206 und 207 die Kontaktierungsbereiche 121 ausgebildet. Beispielsweise wird durch die Laserstrahlvorrichtung 203 der erste Graben 106 ausgebildet. Beispielsweise wird durch die Laserstrahlvorrichtung 204 der zweite Graben 107 ausgebildet. Beispielsweise wird durch die Laserstrahlvorrichtung 205 der dritte Graben 108 ausgebildet. Insbesondere ist es möglich, dass die Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 gleichzeitig den ersten Graben 106, den zweiten Graben 107 und den dritten Graben 108 je Kontaktierungsbereich 121 ausbilden. The substrate 105 is after the layer stack 101 was completely deposited by the structuring device 201 emotional. The process head 202 becomes relative to the layer stack 101 moved and through the laser beam devices 203 . 204 and 205 and the inkjet printing devices 206 and 207 the contact areas 121 educated. For example, by the laser beam device 203 the first ditch 106 educated. For example, by the laser beam device 204 the second ditch 107 educated. For example, by the laser beam device 205 the third ditch 108 educated. In particular, it is possible that the laser beam devices 203 . 204 and 205 at the same time the first ditch 106 , the second ditch 107 and the third ditch 108 per contact area 121 form.

Die Tintenstrahldruckvorrichtung 206 dient beispielsweise zum Einbringen des elektrisch isolierenden Materials 109 in den ersten Graben 106. Die Tintenstrahlvorrichtung 207 dient beispielsweise zum Aufbringen des elektrisch leitfähigen Materials 110. Die Strukturierungsschritte sind somit in einer gemeinsamen Strukturierungseinrichtung 201 mit einem einzigen Prozesskopf 202 möglich. Gemäß Ausführungsformen sind zwei Prozessköpfe vorgesehen. Beispielsweise sind die Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 an einem gemeinsamen Prozesskopf angeordnet und die Tintenstrahldruckvorrichtungen 206 und 207 sind an einem separaten gemeinsamen Prozesskopf angeordnet. Dadurch, dass die Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 auf einem einzigen gemeinsamen Prozesskopf aufgebracht werden, sind die Gräben 106, 107 und 108 mit geringen Toleranzen korrekt zueinander positioniert. Zudem ist das elektrisch isolierende Material 109 und das elektrisch leitfähige Material 110 innerhalb enger Toleranzen möglichst exakt zu den Gräben 107, 108 und 109 positioniert. Dadurch ist es möglich, den Kontaktierungsbereich 121 schmal auszubilden. Somit wird die Effizienz des Photovoltaikmoduls im Betrieb erhöht. The inkjet printing device 206 serves for example for introducing the electrically insulating material 109 in the first ditch 106 , The inkjet device 207 serves for example for applying the electrically conductive material 110 , The structuring steps are thus in a common structuring device 201 with a single process head 202 possible. According to embodiments, two process heads are provided. For example, the laser beam devices 203 . 204 and 205 arranged on a common process head and the inkjet printing devices 206 and 207 are arranged on a separate common process head. Due to the fact that the laser beam devices 203 . 204 and 205 applied to a single common process head are the trenches 106 . 107 and 108 positioned correctly with small tolerances. In addition, the electrically insulating material 109 and the electrically conductive material 110 within close tolerances as exactly as possible to the trenches 107 . 108 and 109 positioned. This makes it possible to contact the area 121 narrow form. Thus, the efficiency of the photovoltaic module is increased during operation.

Wie in 11 schematisch dargestellt, sind in der Strukturierungseinrichtung 201 die Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 beispielsweise auf der Seite des Substrats 105 angeordnet. Gemäß weiteren Ausführungsformen, insbesondere wenn das Substrat 105 für die Laserstrahlen nicht transparent ist, sind die Laserstrahlvorrichtungen 203, 204, 205 ganz oder teilweise auf der Seite des Schichtstapels 101 angeordnet. Die Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 sind beispielsweise eingerichtet, Laserstrahlen mit zueinander unterschiedlichen Wellenlängen auszustrahlen. As in 11 shown schematically are in the structuring device 201 the laser beam devices 203 . 204 and 205 for example on the side of the substrate 105 arranged. According to further embodiments, in particular when the substrate 105 is not transparent to the laser beams are the laser beam devices 203 . 204 . 205 wholly or partially on the side of the layer stack 101 arranged. The laser beam devices 203 . 204 and 205 For example, they are designed to emit laser beams of different wavelengths.

Die Tintenstrahldruckvorrichtungen 206 und 207 sind auf der dem Substrat abgewandten Seite des Schichtstapels 101 angeordnet, um das elektrisch isolierende Material 109 in dem ersten Graben 106 einbringen zu können und um das elektrisch leitfähige Material 110 auf die Oberfläche 118 und in den zweiten Graben 107 einbringen zu können. The inkjet printing devices 206 and 207 are on the side facing away from the substrate of the layer stack 101 arranged to the electrically insulating material 109 in the first ditch 106 to be able to bring and the electrically conductive material 110 on the surface 118 and in the second ditch 107 to contribute.

Durch die Zusammenfassung der Strukturierungsschritte in die gemeinsame Strukturierungseinrichtung 201 wird für die Herstellungsanlage weniger Fläche als herkömmlich benötigt. Dies führt zu einer Kosteneinsparung. Dadurch, dass eine Strukturierung nach der vollständigen Abscheidung des Schichtstapels 101 möglich ist, kann auf die herkömmlichen notwendigen Reinigungsschritte zwischen den einzelnen Beschichtungsprozessen der ersten Schicht 102, des Absorbers 103 und der zweiten Schicht 104 verzichtet werden. By combining the structuring steps into the common structuring device 201 is required for the manufacturing plant less area than conventional. This leads to a cost saving. Thereby, that a structuring after the complete deposition of the layer stack 101 is possible, can on the conventional necessary cleaning steps between the individual coating processes of the first layer 102 , the absorber 103 and the second layer 104 be waived.

Somit kann auch auf die dafür herkömmlich notwendigen Produktionsanlagen verzichtet werden. Thus, it is also possible to dispense with the conventionally necessary production facilities.

Durch die wegfallenden Vakuumschleuseschritte während der Herstellung des Schichtstapels 101 ist die Qualität des Schichtstapels 101 verbessert. Due to the omitted vacuum lock steps during the production of the layer stack 101 is the quality of the layer stack 101 improved.

Durch die bewusste Reflexion und Streuung der Strahlung im Kontaktierungsbereich 121 steigt der Wirkungsgrad des Photovoltaikmoduls 100. Der effektive Bereich, in dem die Strahlung weitestgehend ohne Umwandlung in elektrische Energie durch das Modul 100 durchtritt, lässt sich auf den Bereich des dritten Grabens 108 reduzieren, beispielsweise auf eine Breite von 50 µm. Due to the deliberate reflection and scattering of the radiation in the contacting area 121 increases the efficiency of the photovoltaic module 100 , The effective range in which the radiation is largely without conversion into electrical energy through the module 100 Passes, can be on the area of the third trench 108 reduce, for example, to a width of 50 microns.

Folglich ist es möglich, die Investitionskosten und die Herstellungskosten zu reduzieren. Zudem ist es möglich, die Effizienz der Photovoltaikmodule 100 zu erhöhen. Durch den zusätzlich zu dem zweiten Graben 107 separat ausgebildeten Graben 108 wir die Prozesssicherheit erhöht. Der dritte Graben 108 kann in Abhängigkeit der Toleranzen beim Aufbringen des elektrisch leitfähigen Materials 110 relativ schmal ausgebildet werden. Dadurch ist die Effizienz des Photovoltaikmoduls bei gleichzeitiger guter Vermeidung von Kurzschlüssen hoch. Durch die Anordnung der Laserstrahlvorrichtungen 203, 204 und 205 sowie die Tintenstrahldruckvorrichtungen 206 und 207 in der gemeinsamen Strukturierungseinrichtung 201 müssen keine Toleranzen zwischen den herkömmlich vorhandenen mehreren Strukturierungseinrichtung berücksichtigt werden. Daher können die Bereiche zwischen den Gräben 106, 107 und 108 schmal vorgegeben werden.Consequently, it is possible to reduce the investment cost and the manufacturing cost. It is also possible, the efficiency of the photovoltaic modules 100 to increase. By the addition to the second trench 107 separately formed trench 108 we increase the process reliability. The third ditch 108 may depend on the tolerances in the application of the electrically conductive material 110 be formed relatively narrow. As a result, the efficiency of the photovoltaic module is high with good prevention of short circuits. By the arrangement of the laser beam devices 203 . 204 and 205 and the inkjet printing devices 206 and 207 in the common structuring device 201 No tolerances between the conventionally existing multiple structuring must be taken into account. Therefore, the areas between the trenches 106 . 107 and 108 be specified narrow.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Beispielsweise ist eine Kombination des elektrisch isolierenden Materials 111 (4) und nahezu vollständigen Bedeckung der Oberfläche 118 durch das elektrisch leitfähige Material 110 (5) möglich.The invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if that feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or embodiments. For example, a combination of the electrically insulating material 111 ( 4 ) and almost complete coverage of the surface 118 through the electrically conductive material 110 ( 5 ) possible.

Claims (20)

Photovoltaikmodul, hergestellt mittels eines Verfahrens mit den Schritten: – Bereitstellen eines Schichtstapels (101) mit einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht (102), einem Absorber (103) und einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (104) auf einem Substrat (105), und nachfolgend: – Durchtrennen der ersten Schicht (102), des Absorbers (103) und der zweiten Schicht (104) und dabei Ausbilden eines ersten Grabens (106), – Durchtrennen der zweiten Schicht (104) und des Absorbers (103) und dabei Ausbilden eines zweiten Grabens (107), – nochmaliges Durchtrennen zumindest der zweiten Schicht (104) und dabei Ausbilden eines dritten Grabens (108) so, dass der zweite Graben (107) zwischen dem ersten (106) und dem dritten (108) Graben angeordnet ist, – Auffüllen des ersten Grabens (106) mit einem elektrisch isolierenden Material (109), – Überschreiben des aufgefüllten ersten Grabens (106) und Auffüllen des zweiten Grabens (108) mit einem elektrisch leitfähigen Material (110) zur elektrischen Kontaktierung von zweiter Schicht (104) und erster Schicht (102).Photovoltaic module, produced by a method comprising the steps of: - providing a layer stack ( 101 ) with a first electrically conductive layer ( 102 ), an absorber ( 103 ) and a second electrically conductive layer ( 104 ) on a substrate ( 105 ), and subsequently: - severing the first layer ( 102 ), the absorber ( 103 ) and the second layer ( 104 ) and thereby forming a first trench ( 106 ), - severing the second layer ( 104 ) and the absorber ( 103 ) and thereby forming a second trench ( 107 ), - again severing at least the second layer ( 104 ) while forming a third trench ( 108 ) so that the second trench ( 107 ) between the first ( 106 ) and the third ( 108 ) Trench is arranged, - filling the first trench ( 106 ) with an electrically insulating material ( 109 ), - overwriting of the filled-in first trench ( 106 ) and filling up the second trench ( 108 ) with an electrically conductive material ( 110 ) for electrical contacting of second layer ( 104 ) and first layer ( 102 ). Photovoltaikmodul nach Anspruch 1, hergestellt mittels eines Verfahrens, umfassend: – Aufbringen des leitfähigen Materials (110) so, dass ein Großteil einer dem Absorber abgewandten Oberfläche (118) der zweiten Schicht (104) von dem leitfähigen Material (110) bedeckt ist und ein zu dem dritten Graben (108) benachbarter Bereich (119) frei von dem leitfähigen Material (110) bleibt.A photovoltaic module according to claim 1, produced by a method comprising: - applying the conductive material ( 110 ) such that a large part of the surface facing away from the absorber ( 118 ) of the second layer ( 104 ) of the conductive material ( 110 ) and one to the third trench ( 108 ) adjacent area ( 119 ) free of the conductive material ( 110 ) remains. Photovoltaikmodul zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls (100), hergestellt mittels eines Verfahrens, umfassend: – Bereitstellen eines Schichtstapels (101) mit einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht (102) und einem Absorber (103), und nachfolgend: – Durchtrennen der ersten Schicht (102) und des Absorbers (103) und dabei Ausbilden eines ersten Grabens (106), – Durchtrennen des Absorbers (103) und dabei Ausbilden eines zweiten Grabens (107), – Auffüllen des ersten Grabens (106) mit einem elektrisch isolierenden Material (109), – Bedrucken einer der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (102) abgewandten Seite (126) des Absorbers (103) mit einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (104) eines leitfähigen Materials (110) so, dass der aufgefüllte erste Graben (106) überschrieben wird und der zweite Grabens (108) mit dem elektrisch leitfähigen Material (110) aufgefüllt wird und ein dritter Graben (108) in der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (104) frei von dem elektrisch leitfähigen Material (110) bleibt, wobei der zweite Graben (107) zwischen dem ersten Graben (106) und dem dritten Graben (108) angeordnet ist.Photovoltaic module for producing a photovoltaic module ( 100 ) prepared by a method comprising: - providing a layer stack ( 101 ) with a first electrically conductive layer ( 102 ) and an absorber ( 103 ), and subsequently: - severing the first layer ( 102 ) and the absorber ( 103 ) and thereby forming a first trench ( 106 ), - cutting through the absorber ( 103 ) and thereby forming a second trench ( 107 ) - filling the first trench ( 106 ) with an electrically insulating material ( 109 ), - printing one of the first electrically conductive layer ( 102 ) facing away ( 126 ) of the absorber ( 103 ) with a second electrically conductive layer ( 104 ) of a conductive material ( 110 ) such that the filled-in first trench ( 106 ) and the second trench ( 108 ) with the electrically conductive material ( 110 ) and a third trench ( 108 ) in the second electrically conductive layer ( 104 ) free of the electrically conductive material ( 110 ), the second trench ( 107 ) between the first trench ( 106 ) and the third trench ( 108 ) is arranged. Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, hergestellt mittels eines Verfahrens, umfassend: – vollständiges Auffüllen des zweiten Grabens (107) mit dem elektrisch leitfähigen Material (110).Photovoltaic module according to one of claims 1 to 3, produced by means of a method, comprising: - complete filling of the second trench ( 107 ) with the electrically conductive material ( 110 ). Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, hergestellt mittels eines Verfahrens, umfassend: – Tintenstrahldrucken des elektrisch isolierenden Materials (109), – Tintenstrahldrucken des elektrisch leitfähigen Materials (110). Photovoltaic module according to one of claims 1 to 4, produced by a method comprising: - ink-jet printing of the electrically insulating material ( 109 ), - inkjet printing of the electrically conductive material ( 110 ). Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, hergestellt mittels eines Verfahrens, umfassend: – Auffüllen des dritten Grabens (108) mit einem elektrisch isolierenden Material (111).Photovoltaic module according to one of claims 1 to 5, produced by means of a method comprising: - filling the third trench ( 108 ) with an electrically insulating material ( 111 ). Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, hergestellt mittels eines Verfahrens, bei dem das Überschreiben und Auffüllen umfasst: Ausbilden einer Mehrzahl von Leitungsbereichen (112), die voneinander beabstandet entlang des ersten Grabens (106) angeordnet sind und die jeweils das leitfähiges Material (110) zur elektrischen Kontaktierung von zweiter Schicht (104) und erster Schicht (102) aufweisen, wobei die zweite Schicht (104) in weiteren Bereichen (113) zwischen den Leitungsbereichen (112) frei von dem elektrisch isolierenden Material (109) ist.Photovoltaic module according to one of claims 1 to 6, produced by a method in which overwriting and filling comprises: forming a plurality of line regions ( 112 ) spaced apart along the first trench ( 106 ) and each of the conductive material ( 110 ) for electrical contacting of second layer ( 104 ) and first layer ( 102 ), the second layer ( 104 ) in other areas ( 113 ) between the pipe sections ( 112 ) free of the electrically insulating material ( 109 ). Photovoltaikmodul nach Anspruch 7, hergestellt mittels eines Verfahrens, bei dem das Auffüllen des ersten Grabens (106) mit dem elektrisch isolierenden Material (109) umfasst: – Ausbilden einer Mehrzahl von Isolierungsbereichen (114), die voneinander beabstandet entlang des ersten Grabens (106) angeordnet sind und die jeweils das elektrisch isolierenden Material (109) umfassen, wobei der erste Graben (106) in einem weiteren Bereich (115) frei von dem elektrisch isolierenden Material (109) ist, wobei die Isolierungsbereiche (114) mit den Leitungsbereichen (112) korrespondieren.Photovoltaic module according to claim 7, produced by a method in which the filling of the first trench ( 106 ) with the electrically insulating material ( 109 ) comprises: - forming a plurality of isolation regions ( 114 ) spaced apart along the first trench ( 106 ) are arranged and each of the electrically insulating material ( 109 ), wherein the first trench ( 106 ) in another area ( 115 ) free of the electrically insulating material ( 109 ), the isolation regions ( 114 ) with the line areas ( 112 ) correspond. Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, hergestellt mittels eines Verfahrens, bei dem der aufgefüllte erste Graben (106) so überschrieben wird, dass eine Oberfläche (116) des leitfähigen Materials (110) eine vorgegebene Rauheit aufweist, um im Betrieb eintreffende Strahlung (125) zu streuen.Photovoltaic module according to one of Claims 1 to 8, produced by means of a method in which the filled-in first trench ( 106 ) is overwritten so that a surface ( 116 ) of the conductive material ( 110 ) has a predetermined roughness, in order to receive radiation ( 125 ). Photovoltaikmodul nach Anspruch 9, hergestellt mittels eines Verfahrens, bei dem das isolierende Material (109) transparent ist und so aufgebracht wird, dass es eine vorgegebene Textur (117) aufweist.Photovoltaic module according to Claim 9, produced by means of a method in which the insulating material ( 109 ) is transparent and applied so that it has a given texture ( 117 ) having. Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, hergestellt mittels eines Verfahrens, bei dem das isolierende Material (109, 111) so aufgebracht wird, dass es einen Graben aufweist, der so angeordnet ist, dass er mit der Lage des zweiten Grabens (107) korrespondiert.Photovoltaic module according to one of Claims 1 to 10, produced by means of a method in which the insulating material ( 109 . 111 ) is applied so that it has a trench which is arranged so that it coincides with the position of the second trench ( 107 ) corresponds. Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, hergestellt mittels eines Verfahrens, bei dem der erste (106) und der dritte (108) Graben so ausgebildet werden, dass der erste (106) und der dritte (108) Graben unmittelbar aneinander angrenzen.Photovoltaic module according to one of Claims 1 to 11, produced by means of a method in which the first ( 106 ) And the third ( 108 ) Ditch be formed so that the first ( 106 ) And the third ( 108 ) Trench immediately adjacent to each other. Photovoltaikmodul mit einer Vielzahl von elektrisch in Reihe geschalteten Segmenten (120, 122), umfassend: – einen auf einem Substrat (105) angeordneten Schichtstapel (101) mit: – einer erster elektrisch leitfähigen Schicht (102), – einem photoaktiven Absorber (103), – einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (104), – einen ersten Graben (106), der den Absorber (103) und die erste elektrisch leitfähige Schicht (102) zur Bildung der Segmente (120, 122) unterbricht, und in dem ein elektrisch isolierendes Material (109) angeordnet ist, – einen zweiten Graben (107), der den Absorbers (103) unterbricht, – einen dritten Graben (108), der zumindest die zweite leitfähige Schicht (104) unterbricht, wobei der erste (106), der zweite (107) und der dritte Graben (108) so angeordnet sind, dass der zweite Graben (107) zwischen dem ersten (106) und dem dritten (108) Graben angeordnet ist, – eine Kontaktierung (110), über die die zweite Schicht (104) elektrisch mit der ersten Schicht (102) gekoppelt ist zur Reihenschaltung der Segmente (120, 122), die auf der der ersten Schicht (102) abgewandten Seite des Absorbers (103) aufgebracht ist zur elektrischen Überbrückung des ersten Grabens (106) und die im zweiten Graben (107) mit der ersten Schicht (102) elektrisch gekoppelt ist.Photovoltaic module with a plurality of electrically connected segments ( 120 . 122 ), comprising: - one on a substrate ( 105 ) arranged layer stack ( 101 ) comprising: - a first electrically conductive layer ( 102 ), - a photoactive absorber ( 103 ), - a second electrically conductive layer ( 104 ), - a first trench ( 106 ), the absorber ( 103 ) and the first electrically conductive layer ( 102 ) to form the segments ( 120 . 122 ) and in which an electrically insulating material ( 109 ), - a second trench ( 107 ), the absorber ( 103 ) interrupts, - a third trench ( 108 ), which at least the second conductive layer ( 104 ), the first ( 106 ), the second ( 107 ) and the third trench ( 108 ) are arranged so that the second trench ( 107 ) between the first ( 106 ) and the third ( 108 ) Trench is arranged, - a contact ( 110 ), over which the second layer ( 104 ) electrically with the first layer ( 102 ) is coupled to the series connection of the segments ( 120 . 122 ) on the first layer ( 102 ) facing away from the absorber ( 103 ) is applied to the electrical bridging of the first trench ( 106 ) and in the second trench ( 107 ) with the first layer ( 102 ) is electrically coupled. Photovoltaikmodul nach Anspruch 13, bei dem die Kontaktierung (110) auf einer dem Absorber (103) abgewandten Oberfläche (116) eine vorgegebene Rauheit aufweist, um im Betrieb eintreffende Strahlung (125) zu streuen.Photovoltaic module according to claim 13, in which the contacting ( 110 ) on an absorber ( 103 ) facing away from the surface ( 116 ) a given Roughness to detect incoming radiation ( 125 ). Photovoltaikmodul nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Kontaktierung (110) in einer Mehrzahl von zueinander beabstandeten Leitungsbereichen (112) entlang des ersten Grabens (106) ausgebildet ist und insbesondere das elektrisch isolierende Material (110) in dem ersten Graben nur in den Leitungsbereichen (112) angeordnet ist.Photovoltaic module according to claim 13 or 14, wherein the contacting ( 110 ) in a plurality of spaced line regions (US Pat. 112 ) along the first trench ( 106 ) is formed and in particular the electrically insulating material ( 110 ) in the first trench only in the lead areas ( 112 ) is arranged. Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem in dem dritten Graben (108) ein isolierendes Material (111) angeordnet ist.A photovoltaic module according to any one of claims 13 to 15, wherein in the third trench ( 108 ) an insulating material ( 111 ) is arranged. Photovoltaikmodul nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem die zweite elektrisch leitfähige Schicht separat zu der Kontaktierung (110) ausgebildet ist und von dem ersten Graben (106) und dem zweiten Graben (107) durchbrochen ist.Photovoltaic module according to one of Claims 13 to 16, in which the second electrically conductive layer is separate from the contacting ( 110 ) and from the first trench ( 106 ) and the second trench ( 107 ) is broken. Herstellungsanlage (200), zur Herstellung eines Photovoltaikmoduls (100) mit einer Mehrzahl von Segmenten, die ausgebildet ist eine großflächige Photovoltaikzelle in die Mehrzahl von Segmenten zu strukturieren und zur Reihenverschaltung der Segmente zu metallisieren. Manufacturing plant ( 200 ), for the production of a photovoltaic module ( 100 ) having a plurality of segments, which is designed to structure a large-area photovoltaic cell in the plurality of segments and to metallize for series connection of the segments. Herstellungsanlage (200) nach Anspruch 18, die ausgebildet ist zum – Bereitstellen eines Schichtstapels (101) mit einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht (102), einem Absorber (103) und einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (104) auf einem Substrat (105), und nachfolgend: – Durchtrennen der ersten Schicht (102), des Absorbers (103) und der zweiten Schicht (104) und dabei Ausbilden eines ersten Grabens (106), – Durchtrennen der zweiten Schicht (104) und des Absorbers (103) und dabei Ausbilden eines zweiten Grabens (107), – nochmaliges Durchtrennen zumindest der zweiten Schicht (104) und dabei Ausbilden eines dritten Grabens (108) so, dass der zweite Graben (107) zwischen dem ersten (106) und dem dritten (108) Graben angeordnet ist, – Auffüllen des ersten Grabens (106) mit einem elektrisch isolierenden Material (109), – Überschreiben des aufgefüllten ersten Grabens (106) und Auffüllen des zweiten Grabens (108) mit einem elektrisch leitfähigen Material (110) zur elektrischen Kontaktierung von zweiter Schicht (104) und erster Schicht (102).Manufacturing plant ( 200 ) according to claim 18, which is designed for - providing a layer stack ( 101 ) with a first electrically conductive layer ( 102 ), an absorber ( 103 ) and a second electrically conductive layer ( 104 ) on a substrate ( 105 ), and subsequently: - severing the first layer ( 102 ), the absorber ( 103 ) and the second layer ( 104 ) and thereby forming a first trench ( 106 ), - severing the second layer ( 104 ) and the absorber ( 103 ) and thereby forming a second trench ( 107 ), - again severing at least the second layer ( 104 ) while forming a third trench ( 108 ) so that the second trench ( 107 ) between the first ( 106 ) and the third ( 108 ) Trench is arranged, - filling the first trench ( 106 ) with an electrically insulating material ( 109 ), - overwriting of the filled-in first trench ( 106 ) and filling up the second trench ( 108 ) with an electrically conductive material ( 110 ) for electrical contacting of second layer ( 104 ) and first layer ( 102 ). Herstellungsanlage nach Anspruch 18 oder 19, mit einer Strukturierungseinrichtung (201), bei der an einem gemeinsamen Prozesskopf (202) zumindest zwei Laserstrahlvorrichtungen (203, 204) vorgesehen sind und an einem weiteren gemeinsamen Prozesskopf zwei Tintenstrahldruckvorrichtungen (206, 207) vorgesehen sind. Production plant according to Claim 18 or 19, with a structuring device ( 201 ), in which on a common process head ( 202 ) at least two laser beam devices ( 203 . 204 ) are provided and on a further common process head two ink jet printing devices ( 206 . 207 ) are provided.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015138884A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 First Solar, Inc. Photovoltaic device interconnection and method of manufacturing
JP6646471B2 (en) * 2016-02-24 2020-02-14 積水化学工業株式会社 Solar cell module and method of manufacturing the same
FR3060854B1 (en) * 2016-12-16 2021-05-14 Armor METHOD OF MANUFACTURING A PHOTOVOLTAIC MODULE AND A PHOTOVOLTAIC MODULE THUS OBTAINED

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003036657A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-01 Asahi Glass Company, Limited Substrate with transparent conductive oxide film and production method therefor, and photoelectric conversion element
US6690041B2 (en) * 2002-05-14 2004-02-10 Global Solar Energy, Inc. Monolithically integrated diodes in thin-film photovoltaic devices
GB2458986B (en) * 2008-04-08 2012-05-30 M Solv Ltd Apparatus for patterning thin films on continuous flexible substrates
KR101119235B1 (en) * 2008-07-04 2012-03-21 가부시키가이샤 아루박 Solar cell manufacturing method, and solar cell
US8865569B2 (en) * 2009-10-22 2014-10-21 M-Solv Ltd. Method and apparatus for dividing thin film device into separate cells
EP2442361A3 (en) * 2010-10-15 2017-05-03 Wilhelm Stein Method for manufacturing interconnects in a thin film photovoltaic module and thin film photovoltaic module
GB2492971B (en) * 2011-07-15 2013-09-18 M Solv Ltd Method and apparatus for dividing thin film device into separate cells
DE102012205978A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Robert Bosch Gmbh Photovoltaic thin-film solar modules and methods for producing such thin-film solar modules

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