專利名稱：太陽(yáng)能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池，其具有柔性的襯底并且具有至少一個(gè)涂覆在襯底上 的光電層，該光電層用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。
背景技術(shù)：
這種太陽(yáng)能電池通常以薄膜工藝制成，例如單片地集成到單晶硅片(晶圓)中或 者通過(guò)使用沉積的多晶或非晶態(tài)的硅層。光電作用原理在于，入射的太陽(yáng)光在光電層中釋 放載流子，這些載流子分開(kāi)地排到各電極，并由此在電極上產(chǎn)生電壓。已知的太陽(yáng)能電池不 僅在制造上而且在裝配上都需要高的投資成本和實(shí)施成本，這阻礙了大面積地利用太陽(yáng)能 電池。由DE 103 05 938 A1已知一種柔性的薄膜太陽(yáng)能電池，它通過(guò)涂覆能量轉(zhuǎn)換層到 柔性材料上并且其以普通粘附材料、如粘接劑的裝配而被制成。由DE 196 46 318 A1已知一種用于制造由熱塑性塑料制成的附著鎖緊部件 (Haftverschlussteil)的經(jīng)濟(jì)的方法。由DE 10 2004 003 123 A1已知一種具有發(fā)光裝置的附著鎖緊部件和一種用于制 造這種附著鎖緊部件的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種太陽(yáng)能電池，它克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，尤其是通過(guò)成 本有利地制造和裝配太陽(yáng)能電池使得能夠成本有利地產(chǎn)生太陽(yáng)能電流。在一種實(shí)施方式 中，能夠簡(jiǎn)化太陽(yáng)能電池在支架上的固定，并且由此也能夠改善按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池 的功能性和應(yīng)用范圍。這個(gè)目的通過(guò)在權(quán)利要求1中確定的太陽(yáng)能電池得以實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給 出本發(fā)明的不同實(shí)施方式。在一個(gè)實(shí)施方式中，太陽(yáng)能電池具有柔性的并因此可彎曲的且優(yōu)選還是能彈 性變形的襯底，在其上涂覆有至少一個(gè)光電層，用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。也可以涂覆 多個(gè)光電層。原則上，可以通過(guò)任意的方式和方法制成柔性襯底，在此例如可以是通 過(guò)針織、編織或紡織制成的襯底，如同例如在紡織工業(yè)中所使用的那樣。在一個(gè)實(shí)施 方式中，襯底由平面的聚合物塑料(Polymerkimststoff)構(gòu)成，例如由聚合物塑料膜 (Polymerkunststofffolie)。也可以使用多層結(jié)構(gòu)，包括例如通過(guò)針織、編織或紡織制成的 組成部分，該組成部分具有至少一個(gè)單面且優(yōu)選整個(gè)表面的具有聚合物塑料的覆層。在襯底上例如可以通過(guò)通常的薄膜技術(shù)或厚膜技術(shù)的生產(chǎn)方法涂覆一個(gè)光電層 或多個(gè)光電層。其中特別有利的是使用有機(jī)的、尤其是聚合的光電層，因?yàn)樗鼈兙哂刑?別高的柔韌性，并且因此整個(gè)太陽(yáng)能電池具有高的柔韌性。例如可以使用半導(dǎo)體聚合物 (Halbleiterpolymere)作為光電吸收層，例如聚 3-烷基噻吩(Poly-3-alkylthiophene)、 共軛低能帶隙聚合物或聚對(duì)苯乙炔(Polyphenylenvinylene)作為p傳導(dǎo)材料和作為n導(dǎo)體、例如C60富勒烯聯(lián)茚衍生物(C60-Fullerenderivate)。除了光電層以外，太陽(yáng)能電池還具有電極，通過(guò)這些電極可以電接觸太陽(yáng)能電池， 并且在這些電極上存在光電壓。優(yōu)選地，至少一個(gè)電極由這樣一種材料制成，即該材料對(duì)于 要吸收的射線的波長(zhǎng)范圍是透明的或者至少部分透明的。襯底也可以是透明或部分透明 的，從而要吸收的射線也可以入射到襯底側(cè)上。作為對(duì)此的替代，也可以使用不透明的或反 射的襯底，或者可以在襯底上涂覆不透明層或反射層。在一個(gè)實(shí)施例中，在至少一個(gè)電極與相鄰的光電吸收層之間設(shè)置聚合的中間層， 該中間層可以通過(guò)離心涂鍍或旋涂被涂覆在該電極上，并且可以基于摻雜的聚乙烯基-二 氧噻吩(Polyethylendioxythiophen)的，并且可以具有50nm至200nm、尤其是80nm至 lOOnm的厚度。聚合的中間層起到平滑層的作用并且有助于改善載流子射入電極中。在一個(gè)實(shí)施例中，電極可以分布地設(shè)置在襯底上，尤其地，襯底可以在不同位置具 有相互電連接的電極面，尤其是以規(guī)則圖案設(shè)置的電極面，從而太陽(yáng)能電池不僅能在給定 的位置處，而且能在不同的位置處被電接觸。這尤其是在大面積的太陽(yáng)能電池中是有利的， 在這種大面積的太陽(yáng)能電池中，連接導(dǎo)線的不同引導(dǎo)可能性和與多個(gè)連接導(dǎo)線的接觸可能 性是有利的。在一個(gè)實(shí)施例中，涂覆在襯底上的層中至少一部分通過(guò)印刷、尤其是通過(guò)絲網(wǎng)印 刷或膠印印刷、通過(guò)氣相或液相沉積、通過(guò)蒸鍍或噴灑被涂覆。這些層可以不結(jié)構(gòu)化地被涂 覆，并且如果需要，可以通過(guò)隨后的結(jié)構(gòu)化、例如在使用光刻(photolitografisch)步驟的 情況下對(duì)涂覆的層進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。尤其是在絲網(wǎng)印刷的情況下，這些層也可以已經(jīng)結(jié)構(gòu)化地 被涂覆。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一部分層通過(guò)噴墨印刷技術(shù)被涂覆，其中要涂覆的層直 接地或溶解在基質(zhì)材料(Traegerwerkstoff)中地借助于噴嘴以高分辨率印刷在襯底 上。由此，功能的有機(jī)和無(wú)機(jī)的墨的大的選擇可供使用，包括具有固體物體的擴(kuò)散液 (Dispersion)和懸浮液(Suspension)，它們通過(guò)直徑為幾百納米的細(xì)噴嘴可以在襯底上 產(chǎn)生層。通過(guò)這種方式，也可以在襯底上涂覆電子元件或電子電路，通過(guò)它們能將太陽(yáng)能電 池與電路連接，或者電路能與太陽(yáng)能電池集成地制造。襯底具有整體的附著鎖緊部件，利用其能將襯底、并因此將太陽(yáng)能電池在無(wú)工具 的情況下固定在支架上。在此，附著鎖緊部件與襯底形成一個(gè)結(jié)構(gòu)單元。其中，通過(guò)機(jī)械的 鉤聯(lián)(Verhaken)和/或通過(guò)化學(xué)的結(jié)合力提供固定力。通過(guò)例如在DE 196 46 318 A1中描述的成形方法能夠制造附著鎖緊部件，尤其是 與平面的襯底一體地制造，附著鎖緊部件使得可以實(shí)現(xiàn)與支架機(jī)械的鉤聯(lián)。在此，附著鎖緊 部件可以具有鉤狀、蘑菇頭形、環(huán)狀或其它適合的鉤聯(lián)形狀，并且可以與支架的對(duì)應(yīng)附著鎖 緊部件共同作用。在此，平面襯底和支架的附著鎖緊部件相互間可以一致或互補(bǔ)地構(gòu)造，例 如可以實(shí)現(xiàn)鉤_鉤連接、蘑菇頭_蘑菇頭連接、鉤_環(huán)連接、蘑菇頭_環(huán)連接或類(lèi)似的連接。替代地或附加地，襯底的附著鎖緊部件也可以通過(guò)化學(xué)的結(jié)合力與支架的表面共 同作用，尤其是通過(guò)粘附力、例如范德華力或偶極子力共同作用。為此，例如與平面襯底一 體構(gòu)造的桿(stangel)可以在其自由端分為許多單絲須(Einzelfasern)，例如每個(gè)桿數(shù)百 個(gè)絲須(Fasern)。也可以這樣構(gòu)造附著鎖緊部件，即使得桿的端部在其指向支架表面的面上具有拱
4曲，優(yōu)選具有凸起的拱曲，并且優(yōu)選地，指向支架表面的面相對(duì)于桿的相連區(qū)域更寬。通過(guò) 由此得到的桿端部的收縮限定了一種額定拐點(diǎn)，它使得能夠?qū)崿F(xiàn)附著鎖緊部件的指向支架 表面的面對(duì)準(zhǔn)支架表面，并由此可以實(shí)現(xiàn)附著鎖緊部件在支架表面上的大面積設(shè)置，和/ 或使得可以實(shí)現(xiàn)以更小的力使附著鎖緊部件與支架分離。桿的端面與支架表面通過(guò)粘附力 共同作用，并由此能將襯底固定在支架上。對(duì)于這種附著鎖緊部件適合的塑料材料是無(wú)機(jī) 和有機(jī)的彈性體，例如聚乙烯硅氧烷(Polyvinylsiloxan)，以及添加交聯(lián)的硅彈性體，也以 雙組分系的形式以及丙稀酸鹽。也可以使用橡膠材料。在本發(fā)明的一特殊實(shí)施例中，附著鎖緊部件至少部分地?zé)o模具地被制造。在DE 100 65 819 C1和DE 101 06 705 C1中描述了相應(yīng)方法。在此，借助于至少一個(gè)涂覆裝置 以連續(xù)給出的小滴淀積塑料材料，其中在考慮到要形成的附著鎖緊部件的形狀的情況下可 以三維地選擇淀積小滴的位置。通過(guò)這種方式可以以大的形狀自由度例如以噴墨印刷工藝 的方式制造鉤部件、蘑菇頭部件、環(huán)部件和類(lèi)似部件。按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池在支架上的固定以及優(yōu)選還有與支架的分離是簡(jiǎn)單的 并且可以無(wú)需工具地實(shí)現(xiàn)。固定裝置以鏈鎖(Klettverschlusses)的形式簡(jiǎn)單、大面積和/ 或以非常大的數(shù)量并由此成本有利地制成，并且使得可以實(shí)現(xiàn)持久可靠地固定甚至大面積 的太陽(yáng)能電池。在一個(gè)實(shí)施例中，由塑料制成平面襯底，尤其是由熱塑性塑料制成。作為替代，也 可以由熱固性(duroplastisch)塑料制成第一平面襯底，尤其是在無(wú)模具的情況下制成的 附著鎖緊部件。附著鎖緊部件優(yōu)選由與第一平面襯底相同的材料制成。原則上，尤其考慮聚 乙烯和聚丙烯。此外，可以選擇這樣的塑料材料，即它從丙稀酸鹽族中選擇，如聚甲基丙烯 酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚偏二氟乙烯、聚甲基戊烯、聚乙烯-三氯氧化乙烯、聚氟乙 烯、聚環(huán)氧乙烷、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、尼龍6、尼龍66和聚丁烯。 替代地，由無(wú)機(jī)和有機(jī)的彈性體制造襯底，尤其由聚乙烯硅氧烷制成，或由添加交聯(lián)的硅彈 性體制成。在一個(gè)實(shí)施例中，附著鎖緊部件設(shè)置在襯底的與光電層相對(duì)的一側(cè)上。尤其是在 對(duì)于入射光透明或部分透明的襯底的情況下，附著鎖緊部件也可以設(shè)置在襯底的兩個(gè)側(cè)面 上，或者其可以使兩個(gè)分別具有附著鎖緊部件的襯底相互連接，其中附著鎖緊部件可以突 出在襯底復(fù)合體的兩個(gè)外側(cè)面上，并且在兩個(gè)襯底之間可以設(shè)置光電層。在一個(gè)實(shí)施例中，按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池不僅能無(wú)工具地固定在幾乎任意形狀 的支架上，例如固定在汽車(chē)車(chē)身上、樓房正面或花園家俱上，而且可以無(wú)工具地安裝太陽(yáng)能 電池以及將其與支架分離。通過(guò)省去單獨(dú)的連接措施、尤其是粘接劑或其它固定裝置，可以 簡(jiǎn)單地、并且尤其在不嵌入支架的情況下實(shí)現(xiàn)安裝。如果附著以粘附力為基礎(chǔ)，則首先可以 特別簡(jiǎn)單且可靠地實(shí)現(xiàn)固定在光滑表面上、例如玻璃板上。在一個(gè)實(shí)施例中，按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池能通過(guò)特別成本有利的卷軸式制造方 法(Rolle-zu-Rolle-Herstellverfahren)制成。由此，可以大面積且同時(shí)低成本地制造太 陽(yáng)能電池，并且在適合的連接電極布置時(shí)、尤其是在分布地設(shè)置在襯底上并相互電連接的 連接電極的情況下，太陽(yáng)能電池可以在安裝以后在支架上匹配地裁剪。在一個(gè)實(shí)施例中，附著鎖緊部件不僅集成地與襯底連接，例如通過(guò)使具有相應(yīng)附 著鎖緊部件的薄膜與太陽(yáng)能電池的柔性襯底層疊，而且附著鎖緊部件甚至與支承光電層的襯底一體地構(gòu)成。在這種情況下，太陽(yáng)能電池可以在薄膜狀且具有附著鎖緊部件的柔性襯 底上通過(guò)沉積電極和光電層而被構(gòu)造，尤其是在卷軸式制造方法的范圍內(nèi)。由此，可以進(jìn)一 步減少制造成本。在一個(gè)實(shí)施例中，襯底在至少一個(gè)附接面上、優(yōu)選在整個(gè)面上具有多個(gè)附著鎖緊 部件，密度為每平方厘米多于100個(gè)附著鎖緊部件。這在均勻地布置附著鎖緊部件的情況 下對(duì)應(yīng)于小于1mm的網(wǎng)格大小。優(yōu)選地，襯底具有每平方厘米多于2500個(gè)附著鎖緊部件的 密度。這在均勻地布置附著鎖緊部件時(shí)對(duì)應(yīng)于小于0.2mm的網(wǎng)格大小。此外，優(yōu)選地，襯底 具有每平方厘米多于10000個(gè)附著鎖緊部件的密度，這對(duì)應(yīng)于小于0. 1mm的網(wǎng)格大小。尤 其地，太陽(yáng)能電池具有每平方厘米多于40000個(gè)附著鎖緊部件的密度，對(duì)應(yīng)于小于50 y m的 網(wǎng)格大小。在一個(gè)特殊的實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池每平方厘米具有多于250000個(gè)附著鎖緊部 件，對(duì)應(yīng)于小于20 ym的網(wǎng)格大小。通過(guò)大量附著鎖緊部件，不僅可以簡(jiǎn)化安裝以及分離， 并且同時(shí)產(chǎn)生高的附著力。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一部分附著鎖緊部件具有與襯底間隔開(kāi)的附接段，它由于 作用于太陽(yáng)能電池上的重力和/或由于手動(dòng)施加的壓緊力能導(dǎo)致面安裝到支架上，使得所 產(chǎn)生的粘附力足以將太陽(yáng)能電池固定在支架上。附接段優(yōu)選是柔性易彎的，使得在使用小 的力時(shí)也能實(shí)現(xiàn)大面積地安裝在支架上，并因此能僅僅通過(guò)粘附力實(shí)現(xiàn)大的附接力。在一個(gè)實(shí)施例中，附著鎖緊部件的接合面的彈性模量相對(duì)于附著鎖緊部件的鄰接 段降低。為此，附著鎖緊部件可以在其面對(duì)支架的端部上具有帶有合適材料的覆層。該覆層 例如可以被印刷到附著鎖緊部件上，或者已經(jīng)在制造附著鎖緊部件時(shí)被涂覆，例如加入到 為此使用的模具輥中，或者制成的附著鎖緊部件可以被浸入到由適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成的池中。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一部分附著鎖緊部件是能導(dǎo)電的。由此使得可以實(shí)現(xiàn)光電 層的電接觸。在此，附著鎖緊部件作為連接電極，并且例如可以通過(guò)粘附在金屬電極上、例 如涂覆以金的電極上而與這個(gè)電極電接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，至少一部分附著鎖緊部件至少在部分區(qū)域上在其表面上具有覆 層，該覆層具有能導(dǎo)電的材料。這個(gè)覆層例如可以通過(guò)印刷或浸入而被涂覆。在一個(gè)實(shí)施例中，襯底在其具有附著鎖緊部件的一側(cè)上被涂覆，尤其是被涂覆、例 如印刷以能導(dǎo)電的或半導(dǎo)體的材料。該涂覆可以整個(gè)面地實(shí)現(xiàn)，并且在需要時(shí)可以隨后被 結(jié)構(gòu)化，或者所述涂覆可以已經(jīng)結(jié)構(gòu)化地被實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)按照絲網(wǎng)印刷方法或者通過(guò)噴 墨技術(shù)印刷印刷。通過(guò)在具有附著鎖緊部件一側(cè)上的覆層得到附加的布線面。因此，例如 連接導(dǎo)線可以被施加在襯底的背面上。與按區(qū)域?qū)щ姷囊r底相結(jié)合、例如通過(guò)襯底的聚合 材料的局部變化，或者通過(guò)局部地加入能導(dǎo)電的顆粒，可以通過(guò)這種方式還提供具有附著 鎖緊部件的襯底背面與具有光電層的襯底正面的通孔接觸。由此使得可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池 的背面接觸。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)由從屬權(quán)利要求和下面的描述給出，在描述中借 助于附圖詳細(xì)描述多個(gè)實(shí)施例。在此在權(quán)利要求和在描述中提及的特征分別單獨(dú)或以任意 的組合按照本發(fā)明都是重要的。為了更好地理解視圖未按照比例示出附圖。圖1示出按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的第一實(shí)施例的橫截面圖，
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圖2示出一個(gè)附著鎖緊部件的備選實(shí)施例的橫截面圖，圖3示出按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池在支架上利用附著鎖緊部件的固定，圖4示出按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的第二實(shí)施例的橫截面圖，圖5示出按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的第三實(shí)施例的橫截面圖，
具體實(shí)施例方式圖1示出按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池1的第一實(shí)施例的橫截面圖。該太陽(yáng)能電池1 具有柔性的襯底10，它具有許多成排和成行規(guī)則設(shè)置的附著鎖緊部件12。該附著鎖緊部件 12與襯底10 —體地構(gòu)成。所述襯底10由聚合塑料制成，例如熱塑性塑料如聚酰胺或聚丙 烯、或由熱固性塑料如聚乙烯硅氧烷制成。所述附著鎖緊部件12從第一表面14傾斜地且 最好以直角突出。該附著鎖緊部件12可以是基本圓柱形的或者具有雙曲面形狀。它們尤 其可以是與在附著鎖緊部件12中心延伸的且與第一表面14形成一個(gè)直角的軸軸對(duì)稱。在 其與第一表面14間隔的端部上所述附著鎖緊部件具有凹下拱曲的表面42。所述太陽(yáng)能電池可以與支架20接合到一起，該支架基本與襯底10 —致地構(gòu)成，尤 其是所述附著鎖緊部件12可以與一致構(gòu)成的另一附著鎖緊部件18可拆卸地處于嵌接，由 此使太陽(yáng)能電池10可拆卸地固定在支架20上。對(duì)于利用鉤聯(lián)的附著鎖緊部件12，18固定 太陽(yáng)能電池1的另一選擇，也可以使襯底10的附著鎖緊部件12與編織的附著鎖緊部件、例 如柔軟材料或環(huán)材料、或直接與編織的覆層材料或具有編織的表面的支架接合到一起。在與第一表面14對(duì)置的第二表面16上在襯底10上涂覆層序22，它包括鄰接襯 底10或鄰接安置在襯底10上的中間層的第一電極24、光電層26和第二電極28。在光電 層26中吸收入射光線30，同時(shí)產(chǎn)生載流子、尤其是電子_空穴對(duì)。由此產(chǎn)生的載流子分開(kāi) 地且輸運(yùn)到兩個(gè)鄰接光電層26的電極24，28，由此在電極24，28上產(chǎn)生電壓。在圖1中示出入射光線30在第二電極28上面；為此第二電極28必需由這種材料 制成，它對(duì)于入射光線30的波長(zhǎng)范圍是透明的或者至少部分透明的。適合的材料是導(dǎo)電的 或至少半導(dǎo)電的氧化物，如銦-錫氧化物。電極的厚度可以在50nm至500nm之間，最好在 lOOnm至300nm之間且尤其在150nm和250nm之間。在一個(gè)實(shí)施例中襯底10的材料對(duì)于入 射光30也是透明或至少部分透明的。在這種情況下光入射也可以備選或附加地在襯底10 上實(shí)現(xiàn)。所述電極24，28可以是整平面或形成結(jié)構(gòu)的。如果電極24，28中的一個(gè)電極不必 是透明的，作為材料可以使用金屬，如鋁。在一個(gè)實(shí)施例中光電層26本身是多層系，并且尤其可以包括兩個(gè)層，例如一個(gè)p 傳導(dǎo)的半導(dǎo)體聚合物，例如聚3-烷基噻吩的、共軛低能帶隙聚合物或聚對(duì)苯乙炔，和一個(gè) 有機(jī)接收體作為n導(dǎo)體，例如C60富勒烯聯(lián)茚衍生物。所述電極24，28和/或光電層26可以形成結(jié)構(gòu)或沒(méi)有結(jié)構(gòu)地涂覆在襯底10上， 例如通過(guò)液相淀積或涂覆。對(duì)此備選地也可以利用噴墨印刷工藝涂覆至少一部分覆層，通 過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)高分辨率的電極形狀或者光電層26的組分可以通過(guò)層厚變化。對(duì)于圖1的第一實(shí)施例備選地可以使太陽(yáng)能電池1的固定不或至少不只通過(guò)附著 鎖緊部件12與支架20的鉤聯(lián)實(shí)現(xiàn)，如果備選或附加地通過(guò)使附著鎖緊部件粘附在幾乎任 意形狀的支架20表面上。在這種情況下有利的是，面對(duì)支架20的附著鎖緊部件12的端部 可以軟彈性地變形，由此使附著鎖緊部件12的端部以微小的頂壓力、最好僅僅由于作用于太陽(yáng)能電池10上的重力或由于手動(dòng)施加的頂壓力，以盡可能大的面積定位在支架20上。為 此可以使附著鎖緊部件12或者在其端部上這樣變化，使它們具有微小的彈性模量，例如通 過(guò)輻射或在等離子中暴露，或者可以將一個(gè)覆層涂覆在附著鎖緊部件12的端部上。利用粘 附力固定的太陽(yáng)能電池1最好具有由熱固塑料制成的襯底10，尤其由熱固性彈性體，例如
由聚乙烯硅氧烷。圖2示出附著鎖緊部件112的備選實(shí)施例的橫截面圖，它在其離開(kāi)襯底110且面 對(duì)支架20的端部段132上可以如下變化，使它至少在表面146上具有與接著的附著鎖緊部 件112的截段相比降低的彈性模量。所述表面段132在其自由端上凸起地拱曲，用于在敷 設(shè)在支架20上時(shí)保證盡可能大面積地接觸支架20。此外，端部段132具有比鄰接端部段 132的附著鎖緊部件112連接段113的截段更大的徑向長(zhǎng)度。通過(guò)在連接段113到附著鎖 緊部件112的端部段132的過(guò)渡上的緊腰形收縮也可以形成以微小的力偏轉(zhuǎn)的鉸接位置， 通過(guò)它保證大面積地接觸支架20。在一個(gè)備選實(shí)施例中也可以只在一個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)端部段132的更大徑向長(zhǎng)度，但 是最好以鄰接端部段132的連接段113截段的至少20%的數(shù)值。該端部段132或者可以通 過(guò)附著鎖緊部件112材料的局部改型構(gòu)成，或者在連接段113上可以在端部涂覆適合的、形 成端部段132的材料，或者在加工附著鎖緊部件112時(shí)形成端部段132，例如通過(guò)壓光附著 鎖緊部件112，或者在加工后通過(guò)將附著鎖緊部件112浸入到適合的溶液里面形成。圖3示出按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池1在支架20上利用附著鎖緊部件12的固定。 無(wú)需附加的連接段或連接層地由于襯底10的彈性和在其上涂覆的層序22對(duì)應(yīng)于支架20 的表面輪廓可以大面積地安置太陽(yáng)能電池1，由此光線30可以從不同的方向、例如對(duì)應(yīng)于 變化的太陽(yáng)狀態(tài)由太陽(yáng)能電池1轉(zhuǎn)換成電能。圖4示出按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池201的第二實(shí)施例的橫截面圖。最好由熱塑塑 料制成的襯底210在至少一個(gè)部位234與設(shè)置在這個(gè)部位234的附著鎖緊部件212 —樣通 過(guò)塑料改型能夠?qū)щ姡缤ㄟ^(guò)十字陰影表示的那樣，例如通過(guò)淀入導(dǎo)電顆粒。在這個(gè)部位 234所述襯底210接觸設(shè)置在第二表面216上的層序222，尤其第一電極224。通過(guò)這個(gè)方 式可以使第一電極224從太陽(yáng)能電池201背面電接通，例如通過(guò)外部的接觸電極236。圖5示出按照本發(fā)明的太陽(yáng)能電池301的第三實(shí)施例的橫截面圖。在層序322的 兩個(gè)側(cè)面上分別設(shè)置柔性襯底310，310a，它又分別在其背離層序322的一側(cè)上一體地具有 附著鎖緊部件312，312a。一個(gè)或兩個(gè)襯底310，310a對(duì)于入射光是透明或部分透明的，由此 入射可以在一個(gè)或兩個(gè)襯底310，310a上面實(shí)現(xiàn)。在支架20上的固定可以選擇在一個(gè)襯底 310或另一襯底310a上面實(shí)現(xiàn)。電極324，328同時(shí)太陽(yáng)能電池301的電接通可以在圖5所 示的截段以外的無(wú)襯底截段中實(shí)現(xiàn)或者在分別從屬的襯底310，310a上面對(duì)應(yīng)于圖4的第 二實(shí)施例的接通實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種太陽(yáng)能電池(1)，具有柔性的襯底(10)并且具有至少一個(gè)涂覆在所述襯底(10)上的光電層(26)，其中該襯底優(yōu)選由聚合體塑料制成，該光電層用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，其特征在于，所述襯底(10)集成地具有附著鎖緊部件(12)，借助于所述附著鎖緊部件能在無(wú)工具的情況下將所述襯底(10)、并且因此將所述太陽(yáng)能電池(1)固定在支架(20)上。
2.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，所述附 著鎖緊部件(12)與支承所述光電層(26)的襯底(10) —體地構(gòu)造。
3.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，在至少 一個(gè)附接面上、優(yōu)選在整個(gè)面上，所述襯底(10)具有多個(gè)附著鎖緊部件(12)，密度為每平 方厘米多于100個(gè)附著鎖緊部件，尤其是每平方厘米多于2500個(gè)附著鎖緊部件。
4.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，在至少 一個(gè)附接面上、優(yōu)選在整個(gè)面上，所述襯底(10)具有多個(gè)附著鎖緊部件(12)，密度為每平 方厘米多于10000個(gè)附著鎖緊部件，尤其是每平方厘米多于40000個(gè)附著鎖緊部件，并且優(yōu) 選為每平方厘米多于250000個(gè)附著鎖緊部件。
5.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，至少一 部分附著鎖緊部件(12)與所述襯底(10)間隔開(kāi)地具有附接段，該附接段能由于作用于太 陽(yáng)能電池(1)上的重力和/或由于手動(dòng)施加的壓緊力而導(dǎo)致面安置于支架(20)上，使得所 產(chǎn)生的附著力足以將太陽(yáng)能電池(1)固定在支架(20)上。
6.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，所述附 著鎖緊部件(12)與襯底(10)間隔開(kāi)地具有覆層，該覆層具有這樣一種材料，即該材料的彈 性模量小于所述附著鎖緊部件(12)的彈性模量。
7.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，至少一 部分附著鎖緊部件(12)是能導(dǎo)電的。
8.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，至少一 部分附著鎖緊部件(12)至少在部分區(qū)域上在其表面上具有帶有能導(dǎo)電的材料的覆層。
9.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，所述襯 底(10)被印刷在其具有附著鎖緊部件(12)的側(cè)上，尤其是用能導(dǎo)電的材料或半導(dǎo)體材料 印刷。
10.如權(quán)利要求1或上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池(1)，其特征在于，所述 襯底(10)結(jié)構(gòu)化地被印刷在其具有附著鎖緊部件(12)的側(cè)上，優(yōu)選通過(guò)噴墨印刷方法印 刷，尤其是用能導(dǎo)電的材料或半導(dǎo)體材料印刷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)太陽(yáng)能電池(1)，具有柔性的襯底(10)，最好由聚合體塑料制成，并且具有至少一個(gè)涂覆在襯底(10)上的光電層(26)，用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，其特征在于，所述襯底(10)具有完整的附著鎖緊部件(12)，利用它們可以將襯底(10)同時(shí)使太陽(yáng)能電池(1)無(wú)工具地固定在支架(20)上。
文檔編號(hào)H01L31/0392GK101855729SQ200880115147
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2008年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者J·圖馬 申請(qǐng)人:戈特利布捆扎機(jī)械有限及兩合公司