专利名称：用于制造太阳能电池的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造太阳能电池的方法，在该方法中，太阳能电池在多个制造步骤中以丝网印刷工艺而被印制(bedrucken)。
背景技术：
已知的是，在制造太阳能电池时以丝网印刷工艺不仅印制太阳能电池的背面而且 印制其正面。在此，在现有技术中待印制的太阳能电池和印刷方向具有固定预设的、彼此不 可改变的相对定向(Orientierung)。在丝网印刷技术中，目前常见两种印刷单元的制模(Auspragung):平面丝网印刷 单元(Flachsiebdruckeinheit)和旋转丝网印刷单元(Rotationssiebdruckeinheit)。在 平面丝网印刷单元中通常使刮刀(Rakel)经过印刷物(Druckgut)的运动方向作为印刷方 向。在旋转丝网印刷单元中将印刷物的输送方向定义为印刷方向。丝网印刷中的重要的准则是，在刮刀行进经过丝网以后，丝网与印刷物脱离所谓 的丝网脱落(Siebabsprung)。下面的实施方案借助于平面丝网印刷单元来解释相关性，其在原理上也适用于旋 转丝网印刷单元。因为印刷膏(Druckpaste)是高粘度的液体，因此强烈的粘附力起作用，在刮刀行 进越过待印刷的位置后，粘附力使丝网首先保持在印刷物(太阳能电池)处。通过丝网相 对强烈的张紧使得脱离成为可能。但是丝网脱落需要一定的时间，其取决于不同的印刷参 数(膏、丝网特性、印刷图)。关于丝网脱落的时间需求是重要的值，因为不允许这样长时 间地使印刷物运动，直到可靠地实现丝网脱落。因此目前同样常见的是，使丝网在印刷物 继续输送之前向上(离开印刷物)运动，这有助于丝网脱落。当必须无中断地将印刷图印 刷在对象的整个宽度上，例如整个面的背面印刷或者汇流条(Stromschiene)(所谓的母线 (Busbar))或者太阳能电池中的指形电极(Finger)，则总是较难地形成丝网脱落。当在刮 刀运动方向上印刷印刷结构时，印刷结构(例如在印制太阳能电池正面时的多个单个的指 形电极)的单个中断使丝网脱落变得容易。用于前面接触的指形电极和母线的印刷、即太阳能电池正面的印制在技术上是最 大的挑战。因此，对于该工艺步骤来说尽可能优化地选择太阳能电池相对于印刷丝网的取 向(Ausrichtimg)或刮刀运动方向的定位。这意味着，在刮刀的运动方向上印刷太阳能电 池正面的指形电极。但是在太阳能电池背面上的母线横向于太阳能电池正面的指形电极而 取向。因此，当使太阳能电池如此地取向，即，使得能够最佳地印制太阳能电池正面，则这同 样意味着，由于刮刀运动相对于太阳能电池的固定布置，使太阳能电池背面的印制在不利的条件下进行，因为太阳能模块的总宽必须没有中断地横向于刮刀运动方向而印制。此时 丝网脱落处于最难并且必须通过相应的工艺调整而得以保证。可能的解决方案是，执行等待时间。但是这延长了印刷周期。备选地或附加地可 使丝网在印刷结束后向上行进。这也延长印刷周期。此外可设想，提高丝网张力。但是这缩短丝网使用寿命。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种方法，利用该方法可缩短印刷周期并提高丝网使 用寿命。根据本发明，该目的以特别简单且意想不到的方式通过开头所提及类型的方法得 以实现，在该方法中，太阳能电池和印刷方向对于至少一个第一印刷过程相对于彼此以第 一定向而取向，并且在至少另一个印刷过程中相对于彼此以另一定向而取向。因此，太阳能 电池对于至少一个第一印刷过程相对于刮刀的刮刀运动方向或者太阳能电池的输送方向 以第一定向而布置，并且在至少另一印刷过程中相对于刮刀的刮刀运动方向或者太阳能电 池的输送方向以另一定向而布置。通过该措施保证，太阳能电池对于每个印刷过程最佳地 相对于刮刀运动方向或输送方向而取向以尤其用于印刷长形(langlich)结构，以使得可在 丝网脱落时最大程度上避免上文所描述的缺陷。这意味着，印刷丝网受到较小的负荷并由 此实现印刷丝网的更长的使用时间。此外，明显缩短印刷周期。提高设备(在该设备上执 行本方法)的生产率。此外，提高单个印刷过程的质量。这种新的方法的优点适用于平面 丝网印刷单元，同样适用于旋转丝网印刷单元。在特别优选的方法变型中可设置，使待印制的太阳能电池在至少一个印刷过程之 前旋转90°。由此，使太阳能电池与之前的印刷过程相比相对于刮刀运动方向或输送方向 被带到另一定向中。因此可以与之前的印刷过程中所施加(aufgebracht)的长形结构相同 的方式，在相同的刮刀运动方向或输送方向上施加垂直于之前压印(aufdrucken)的结构 而布置的长形结构。原则上同样可设想，代替使太阳能电池旋转90°，使刮刀的运动方向改 变90°或者使用带有错位了 90°的运动方向的第二刮刀。根据本发明，在各种情况下太阳 能电池对于两个不同的印刷过程相对于刮刀运动方向或输送方向具有不同的定向。当在每个印刷过程中在印刷方向(即刮刀的运动方向或太阳能电池的输送方向) 上印刷至少一些长形结构，则实现关于丝网脱落的进一步优化。在一方法变型中可设置，在第一印刷过程中在太阳能电池背面上尤其以印刷膏 (例如银膏)压印汇流条(母线)，其中，印刷方向在待压印的母线的延伸方向上伸延。该 方法变型正好与已知的现有技术相反，在现有技术中汇流条在太阳能电池背面上横向于刮 刀运动方向而取向，由此在丝网脱落时产生上文所提及的缺陷。在平面丝网印刷单元中这 意味着，印刷时刮刀在待印刷的母线的延伸方向上运动。此外可设置，在第二印刷过程中尤其以印刷膏(例如铝膏)印制太阳能电池背面， 其中，印刷方向在之前已压印的母线的延伸方向上伸延。在平面丝网印刷单元中这意味着， 刮刀在之前已压印的母线的延伸方向上运动。这意味着，第一和第二印刷过程在太阳能电 池相对于对应于印刷方向的刮刀运动方向或电池输送方向保持相同定向的情况下加以执 行。以有利的方式在第三印刷过程中尤其以印刷膏(如银膏)在太阳能电池正面上印 刷母线和指形电极，其中，印刷方向在待压印的指形电极的延伸方向上伸延。在平面丝网印 刷单元中这意味着，印刷时刮刀在待印刷的指形电极的延伸方向上运动。由此保证，以最佳 的精度压印非常细的指形电极并且无中断地伸延。同样可设想，首先印制太阳能电池正面，接着印制太阳能电池背面。在这种情况下在印制太阳能电池正面之后必需使太阳能电池相 对于刮刀运动方向重新定向。因此用语“第一、第二以及第三印刷过程”可涉及印刷过程的 时间顺序，但是不是必需的。特别有利的是，太阳能电池在至少一个印刷过程之前利用夹具而被抓取并且相对 于印刷方向取向。在此，尤其可使用伯奴利夹具。优选在第三印刷过程(在其中，印制太阳 能电池正面)之前通过夹具使太阳能电池旋转90°。当在至少一个印刷过程中同时印制多个太阳能电池，则可提高设 备(在该设备中 执行本方法)的生产率。优选在所有的印刷过程中同时印制多个太阳能电池。这意味着， 在至少一个印刷过程之前尤其通过伯奴利夹具重新定向多个太阳能电池。此外，在本发明的范围内还涉及带有夹具、尤其是伯奴利夹具的丝网印刷设备以 用于执行本方法。该丝网印刷设备可具有平面丝网印刷单元，在其中，印刷方向对应于刮 刀运动方向；或旋转丝网印刷单元，在其中，印刷方向对应于印刷物(太阳能电池)的输送 方向。
本发明的其它特征和优点借助于附图(其显示本发明主要的细节)从本发明的实 施例的下文详细描述中、以及从权利要求中得出。在附图中示出的特征不必按比例理解并 且如此地示出，即，使得根据本发明的特点可明显地看到。不同的特征可单独地或以任意组 合在本发明的变型中实现。在示意性的附图中示出本发明的实施例并且在下文的描述中进一步解释。其中图1显示了按照第一印刷过程的两个太阳能电池背面的俯视图；图2显示了按照第二印刷过程的两个太阳能电池背面的俯视图；以及图3显示了按照第三印刷过程的太阳能电池正面的俯视图。
具体实施例方式在图1中示出两个太阳能电池10，11，其中，可看到其背面12，13。太阳能电池10， 11在其背面12，13上分别具有以丝网印刷工艺同时在第一印刷过程中压印的所谓的母线 14至17。通过箭头18表示印刷方向，S卩，平面丝网印刷单元中的刮刀运动方向或旋转丝网 印刷单元中的输送方向。这意味着，在印刷方向18上压印母线14至17。由此有助于丝网 脱落。通过压印银膏，产生母线14至17。图2显示太阳能电池10，11，再次同时将铝膏19，20印刷到太阳能电池10，11上。 再次通过箭头21表示印刷方向。这意味着，在两个印刷过程中印刷方向18，21和太阳能电 池10，11的定向是相同的。在图3中显示太阳能电池10，11的正面25，26俯视图。太阳能电池10，11相对于 图1和2的图示旋转90°。由此，可在第三印刷过程中在印刷方向29上施加指形电极27， 28，其中，作为银膏而压印的指形电极27，28相对于太阳能电池的母线14至17错位90°。 同样在第三印刷过程中横向于印刷方向29压印正面25，26的母线30，31。因此，印刷方向 18，21，29在所有印刷过程中是相同的。但是，对于太阳能电池正面25，26的印制来说改变 了太阳能电池10，11相对于印刷方向29的定向。
权利要求
一种用于制造太阳能电池(10，11)的方法，在所述方法中，在多个制造步骤中以丝网印刷工艺印制所述太阳能电池(10，11)，其特征在于，所述太阳能电池(10，11)和印刷方向(18，21，29)对于至少一个第一印刷过程相对于彼此以第一定向而取向，并且在至少另一印刷过程中相对于彼此以另一定向而取向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使待印制的太阳能电池(10，11)在至少一 个印刷过程之前旋转90°。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在每个印刷过程中在所述印刷方向 (18，21，29)上印刷至少一些长形结构。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第一印刷过程中在太阳能 电池背面(12，13)上压印汇流条(母线(14至17))，其中，印刷方向在待压印的母线(14至 17)的延伸方向上伸延。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第二印刷过程中印制太阳 能电池背面(12，13)，其中，印刷方向在之前已压印的母线(14至17)的延伸方向上伸延。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第三印刷过程中在太阳能 电池正面(25，26)上压印母线和指形电极(27，28)，其中，印刷方向在待压印的指形电极 (27，28)的延伸方向上伸延。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述太阳能电池(10，11)在 至少一个印刷过程之前利用夹具而被抓取并且相对于印刷方向(18，21，29)取向。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在至少一个印刷过程中同时 印制多个太阳能电池(10，11)。
9.一种带有夹具、以用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的丝网印刷设备。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，印刷单元为平面丝网印刷单元，其中，印 刷方向对应于刮刀运动方向。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，印刷单元为旋转丝网印刷单元，其中，印 刷方向对应于太阳能电池的输送方向。
全文摘要
在用于制造太阳能电池(10，11)的方法中，在该方法中，在多个制造步骤中以丝网印刷工艺印制太阳能电池(10，11)，太阳能电池(10，11)对于第一印刷过程相对于刮刀的印刷方向(18)以第一定向而布置，并且在第二印刷过程中相对于印刷方向以另一定向而布置。由此，使太阳能电池(10，11)对于长形结构的印刷总是最佳地取向。
文档编号H01L31/0224GK101803034SQ200880106022
公开日2010年8月11日 申请日期2008年8月27日 优先权日2007年8月29日
发明者K·梅茨纳 申请人:曼兹自动化股份公司