DE112010003296T5 - Barriereschicht - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls kann das Beschichten eines Abschnitts eines Substrats mit einem Beschichtungsmaterial; das Abscheiden einer Barrierematerialschicht auf zumindest einem Abschnitt eines Randes des Substrats; und das Aushärten der Barrierematerialschicht umfassen, wobei die Barrierematerialschicht als eine Barriere gegenüber dem Beschichtungsmaterial wirkt.
Description
- PRIORITÄTSANSPRUCH
- Diese Anmeldung beansprucht nach 35 U.S.C. §119(e) die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/234,501, eingereicht am 17. August 2009, welche durch Verweis hierin aufgenommen ist.
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft Photovoltaik-Module und Verfahren zu deren Herstellung.
- HINTERGRUND
- Photovoltaik-Module können ein über einem Substrat abgeschiedenes Halbleitermaterial aufweisen, wobei zum Beispiel eine erste Schicht als eine Fensterschicht und eine zweite Schicht als eine Absorptionsschicht dient. Die Halbleiter-Fensterschicht kann das Eindringen von Sonnenstrahlung bis zu der Absorptionsschicht, wie etwa eine Kadmiumtellurid-Schicht, welche Solarenergie in Elektrizität umwandelt, zulassen. Photovoltaik-Module können auch eine oder mehrere transparente leitfähige Oxidschichten enthalten, welche oft auch Leiter für elektrische Ladung sind.
- BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Prinzipskizze eines Photovoltaik-Moduls. -
2 ist eine Prinzipskizze eines Photovoltaik-Moduls. -
3 ist eine Prinzipskizze eines Photovoltaik-Moduls. -
4 ist eine Prinzipskizze eines Photovoltaik-Moduls. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Ein Photovoltaik-Modul kann eine transparente leitfähige Oxidschicht benachbart zu einem Substrat und Schichten eines Halbleitermaterials aufweisen. Das transparente leitfähige Oxid kann ein Zinkoxid oder ein Zinnoxid aufweisen, welches ein dotiertes, binäres, ternäres oder quaternäres Material sein kann. Die Schichten des Halbleitermaterials können eine Doppelschicht aufweisen, die eine Fensterschicht aus einem Halbleiter vom n-Typ und eine Absorptionsschicht aus einem Halbleiter vom p-Typ aufweisen kann. Die Fensterschicht vom n-Typ und die Absorptionsschicht vom p-Typ können in gegenseitigem Kontakt angeordnet sein, um ein elektrisches Feld zu erzeugen. Bei Kontakt mit der Fensterschicht vom n-Typ können Photonen Elektronen-Loch-Paare freisetzen, wobei die Elektronen auf die n-Seite und die Löcher auf die p-Seite geschickt werden. Die Elektronen können über einen externen Strompfad wieder zur p-Seite zurückfließen. Der daraus entstehende Elektronenfluss schafft einen Strom, der zusammen mit der aus dem elektrischen Feld resultierenden Spannung eine Leistung erzeugt. Das Ergebnis ist die Umwandlung von Photonenenergie in elektrische Leistung. Um das Leistungsvermögen des Gerätes zu erhalten und zu verbessern, kann zusätzlich zu den Halbleiter-Fenster- und Absorptionsschichten eine Vielzahl von Schichten über dem Substrat angeordnet werden.
- Photovoltaik-Module können auf optisch transparenten Substraten wie zum Beispiel Glas gebildet werden. Da Glas nicht leitfähig ist, wird typischerweise eine Schicht aus transparentem leitfähigem Oxid (TCO) zwischen dem Substrat und der Halbleiter-Doppelschicht abgeschieden. Zwischen der TCO-Schicht und der Halbleiter-Fensterschicht kann eine glatte Pufferschicht abgeschieden werden, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Unregelmäßigkeiten bei der Bildung der Halbleiter-Fensterschicht zu verringern. Zusätzlich kann eine Barriereschicht zwischen dem Substrat und der TCO-Schicht inkorporiert werden, um die Diffusion von Natrium oder anderen Verunreinigungen aus dem Substrat in die Halbleiterschichten zu verringern, welche zu einem Zerfall und einer Trennung der Schichten führen könnten. Die Barriereschicht kann transparent und thermisch stabil sein, eine reduzierte Anzahl von Löchern, hervorragende Fähigkeit zur Blockierung von Natrium und gute Hafteigenschaften aufweisen. Das TCO kann daher Teil eines Dreischicht-Stapels sein, welcher zum Beispiel eine Siliziumdioxid-Barriereschicht, eine TCO-Schicht und eine Pufferschicht (z. B. ein Zinn-(IV)-Oxid) aufweisen kann. Die Pufferschicht kann verschiedene geeignete Materialien einschließlich Zinnoxid, Zink-(Zinnoxid, Zinkoxid und Zink-/Magnesiumoxid aufweisen. Ein Photovoltaik-Modul kann eine über einem TCO-Stapel abgeschiedene Fensterschicht aus Kadmiumsulfid und eine über der Kadmiumsulfid-Schicht abgeschiedene Absorptionsschicht aus Kadmiumtellurid aufweisen. Kadmiumtellurid-Photovoltaik-Module bieten mehrere Vorteile im Vergleich zu anderen Photovoltaik-Technologien.
- Dazu gehören überlegene Lichtabsorptionseigenschaften bei bewölkten und diffusen Lichtbedingungen sowie die einfache Herstellung.
- Eine Barrierematerialschicht kann entlang eines Randes eines ersten Substrats in ein Photovoltaik-Modul inkorporiert werden. Die Barrierematerialschicht sollte starke Haftungseigenschaften aufweisen und Widerstandsfähigkeit gegen ultraviolettes Licht, Feuchtigkeit, Abrieb und extreme Temperaturschwankungen zeigen. Das Material sollte auch beständig sein und einen möglichst ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten wie Glas aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann als eine den Rand umschließende Versiegelung wirken, um eine oder mehrere Schichten der Beschichtung innerhalb des Photovoltaik-Moduls zu umschließen. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht eine Barriere für eine oder mehrere Halbleiterschichten in dem Photovoltaik-Modul schaffen. Die Barrierematerialschicht kann auch helfen, jegliches andere Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche eines Substrats einzugrenzen. Die Barrierematerialschicht kann auch als eine Barriere für Wasser oder Luft wirken, die/das mit einer oder mehreren Schichten der Beschichtung innerhalb des Photovoltaik-Moduls in Kontakt gelangt.
- Nach einem Aspekt kann ein Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls das Beschichten eines Abschnitts eines Substrats mit einem Beschichtungsmaterial umfassen. Das Verfahren kann das Abscheiden einer Barrierematerialschicht auf zumindest einem Abschnitt eines Randes des Substrats umfassen. Das Verfahren kann das Aushärten der Barrierematerialschicht umfassen. Die Barrierematerialschicht kann als eine Barriere für das Beschichtungsmaterial wirken.
- Die Barrierematerialschicht kann ein Epoxid, ein acrylisches Photopolymer, eine konforme Beschichtung, oder beliebige Kombinationen daraus aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann ein Silizium enthaltendes Material, zum Beispiel ein Silikon, aufweisen. Das Abscheiden kann das Aufsprühen einer dünnen Beschichtung umfassen. Das Abscheiden kann das Bewegen einer Flüssigkeit durch eine Nadel zu dem Substrat hin umfassen. Das Abscheiden kann das Bewegen einer Flüssigkeit durch einen fontänenartigen Auslass zu dem Substrat hin umfassen. Das Abscheiden kann das Aufpinseln einer Flüssigkeit auf das Substrat umfassen. Das Abscheiden kann das Abscheiden der Barrierematerialschicht nahe einer Zwischenschicht umfassen. Das Abscheiden kann das Abscheiden der Barrierematerialschicht nahe dem Beschichtungsmaterial umfassen. Das Aushärten kann das Aushärten bei ungefähr Raumtemperatur für etwa 3 bis etwa 25 Stunden umfassen. Das Aushärten kann das Aushärten bei ungefähr Raumtemperatur für etwa 8 bis etwa 20 Stunden umfassen. Das Aushärten kann die Bildung einer den Rand umschließenden Versiegelung umfassen. Das Aushärten kann das Aufstrahlen von ultraviolettem Licht umfassen. Das Aushärten kann Erwärmen umfassen. Das Erwärmen kann Erwärmen durch Infrarot (IR) umfassen. Das Erwärmen kann Erwärmen durch elektrischen Widerstand umfassen. Das Aushärten kann das Erwärmen eines Epoxids umfassen. Das Aushärten kann das Aufstrahlen von ultraviolettem Licht auf ein acrylisches Photopolymer umfassen. Das Aushärten kann das Aufstrahlen von ultraviolettem Licht auf ein Epoxid umfassen. Das Aushärten kann das Aufstrahlen von ultraviolettem Licht auf eine ein Photopolymer aufweisende konforme Beschichtung umfassen.
- Nach einem Aspekt kann ein Photovoltaik-Modul ein mit einem Beschichtungsmaterial beschichtetes Substrat aufweisen. Das Substrat kann einen Rand aufweisen. Das Photovoltaik-Modul kann eine Barrierematerialschicht aufweisen, die mit zumindest einem Abschnitt des Randes des Substrats in Kontakt steht. Die Barrierematerialschicht kann eine Barriere gegenüber dem Beschichtungsmaterial aufweisen.
- Das Photovoltaik-Modul kann ein Zwischenschichtmaterial auf dem Substrat und nahe dem Beschichtungsmaterial aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann eine den Rand umschließende Versiegelung aufweisen. Das Barrierematerial weist eine Viskosität auf, die zum Auftragen einer Beschichtung auf ein Substrat vor dem Aushärten zur Bildung eines Festkörpers geeignet ist. Die Barrierematerialschicht kann ein Epoxid aufweisen. Das Epoxid kann eine Viskosität von etwa 1000 bis etwa 10000 cP, etwa 1500 bis etwa 9000 cP, etwa 4000 bis etwa 6000 cP oder etwa 5000 bis etwa 5500 cP aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann ein acrylisches Photopolymer aufweisen. Das acrylische Photopolymer kann eine Viskosität von etwa 10 bis etwa 25 cP oder etwa 15 bis etwa 20 cP aufweisen. Das acrylische Photopolymer kann eine Viskosität von etwa 200 bis etwa 800 cP oder etwa 350 bis etwa 600 cP aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann eine konforme Beschichtung aufweisen. Die konforme Beschichtung kann eine Viskosität von etwa 50 bis etwa 250 cP aufweisen. Die konforme Beschichtung kann eine Viskosität von etwa 100 bis etwa 150 cP aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann ein Silizium enthaltendes Material, zum Beispiel ein Silikon, aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann physisch mit zumindest einem Abschnitt des Zwischenschichtmaterials in Kontakt stehen. Das Substrat kann ein Glas aufweisen. Das Beschichtungsmaterial kann eine transparente leitfähige Oxidschicht aufweisen.
- Die Barrierematerialschicht kann mit zumindest einem Abschnitt eines Randes der transparenten leitfähigen Oxidschicht in Kontakt stehen. Das Beschichtungsmaterial kann eine Kadmiumsulfid-Schicht auf der transparenten leitfähigen Oxidschicht und eine Kadmiumtellurid-Schicht auf der Kadmiumsulfid-Schicht aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann als eine Barriere gegen Luft oder Wasser wirken, die/das mit dem Beschichtungsmaterial in Kontakt gelangt.
- Nach einem Aspekt kann ein Photovoltaik-Modul ein Substrat aufweisen. Das Photovoltaik-Modul kann eine transparente leitfähige Oxidschicht auf dem Substrat aufweisen. Das Photovoltaik-Modul kann eine Barrierematerialschicht aufweisen, die mit zumindest einem Abschnitt eines Randes des Substrats in Kontakt steht. Die Barrierematerialschicht kann eine Barriere gegenüber der transparenten leitfähigen Oxidschicht aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann ein Epoxid, ein acrylisches Photopolymer oder eine konforme Beschichtung aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann ein Silizium enthaltendes Material, zum Beispiel ein Silikon, aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann eine den Rand umschließende Versiegelung aufweisen.
- Nach einem Aspekt kann ein Substrat ein Beschichtungsmaterial und eine Barrierematerialschicht, die mit zumindest einem Abschnitt eines Randes des Substrats in Kontakt steht, aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann eine Barriere gegenüber dem Beschichtungsmaterial aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann ein Epoxid, ein acrylisches Photopolymer, oder eine konforme Beschichtung aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann ein Silizium enthaltendes Material, zum Beispiel ein Silikon, aufweisen. Die Barrierematerialschicht kann eine den Rand umschließende Versiegelung aufweisen.
- Unter Bezugnahme auf
1 kann ein Photovoltaik-Modul10 ein Substrat100 mit einer darauf abgeschiedenen Barrierematerialschicht140 aufweisen. Die Barrierematerialschicht140 kann auf einem Rand des Substrats100 abgeschieden sein, und kann mit einer oder mehreren Beschichtungen innerhalb des Photovoltaik-Moduls10 in Kontakt stehen. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht140 mit einem Abschnitt eines Randes einer transparenten leitfähigen Oxidschicht110 in Kontakt stehen. Das Substrat100 kann ein beliebiges geeignetes Material aufweisen, einschließlich ein Glas, zum Beispiel Natronkalkglas. Die transparente leitfähige Schicht110 kann ein beliebiges transparentes leitfähiges Oxid aufweisen. Die Barrierematerialschicht140 kann eine Barriere für die transparente leitfähige Oxidschicht110 schaffen, und diese auf die Oberfläche des Substrats100 eingrenzen. Die transparente leitfähige Oxidschicht110 kann Teil eines transparenten leitfähigen Oxidstapels sein. Eine oder mehrere Geräteschichten können auf der transparenten leitfähigen Oxidschicht110 (welche Teil eines transparenten leitfähigen Oxidstapels sein kann oder nicht) abgeschieden werden, einschließlich zum Beispiel einer Kadmiumtellurid-Schicht auf einer Kadmiumsulfid-Schicht. - Unter Bezugnahme auf
2 kann beispielsweise die Geräteschicht120 auf der transparenten leitfähigen Oxidschicht110 abgeschieden sein, welche Teil eines transparenten leitfähigen Oxidstapels sein kann. Die Geräteschicht120 kann ein beliebiges geeignetes Halbleitermaterial aufweisen, einschließlich z. B. einer Kadmiumtellurid-Schicht auf einer Kadmiumsulfid-Schicht. Darauf kann ein Kontaktmetall150 abgeschieden sein, das als ein Rückkontakt für das Photovoltaik-Modul10 dient. Benachbart zu dem Substrat100 kann eine Zwischenschicht130 abgeschieden sein. Die Zwischenschicht130 kann mit der Barrierematerialschicht140 in Kontakt stehen. Zum Beispiel kann die Zwischenschicht130 auf der Barrierematerialschicht140 abgeschieden sein. Die Zwischenschicht130 kann ein beliebiges geeignetes Material aufweisen, einschließlich eines Thermoplasten. Zum Beispiel kann die Zwischenschicht130 Acrylnitril-Butadien-Styren (ABS), Acryl (PMMA), Zelluloid, Zelluloseacetat, Cycloolefin-Copolymer (COC), Ethylenvinylacetat (EVA), Ethylenvinylalkohol (EVOH), Fluorkunststoffe (PTFE), Ionomere, Kydex®, Flüssigkristallpolymer (LCP), Polyacetal (POM), Polyacrylate, Polyacrylnitril (PAN), Polyamid (PA), Polyamidimid (PAI), Polyaryletherketon (PAEK), Polybutadien (PBD), Polybutylen (PB), Polybutylenterephthalat (PBT), Polycaprolacton (PCL), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Polyethylenterephthalat (PET), Polycyclohexylendimethylen-terephthalat (PCT), Polycarbonat (PC), Polyhydroxyalkanoate (PHAs), Polyketon (PK), Polyester, Polyethylen (PE), Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyetherimid (PEI), Polyethersulfon (PES), Polyethylenchlorinate (PEC), Polyimid (PI), Polymilchsäure (PLA), Polymethylpenten (PMP), Polyphenylenoxid (PPO), Polyphenylensulfid (PPS), Polyphthalamid (PPA), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polysulfon (PSU), Polytrimethylenterephthalat (PTT), Polyurethan (PU), Polyvinylacetat (PVA), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylidenchlorid (PVDC), Styrol-Acrylnitril (SAN), Butylkautschuk, oder eine beliebige Kombination davon aufweisen. - Die Zwischenschicht
130 kann auch direkt auf dem Substrat100 benachbart zu einer oder mehreren Schichten der Beschichtung abgeschieden werden, wobei die Barrierematerialschicht140 danach abgeschieden wird. Unter Bezugnahme auf3 kann rein beispielhaft die Zwischenschicht130 auf dem Rand des Substrats100 , benachbart zu der transparenten leitfähigen Schicht110 und der Geräteschicht120 , abgeschieden werden. Vom Rand des Substrats100 können vor der Abscheidung der Zwischenschicht130 eine oder mehrere Schichten der Beschichtung durch Laserablation oder ein beliebiges anderes Mittel entfernt werden. Wie in1 bis3 dargestellt kann die Barrierematerialschicht140 auf dem Rand des Substrats100 abgeschieden sein. Die Barrierematerialschicht140 kann mit einem beliebigen Abschnitt eines Randes des Substrats100 physisch in Kontakt stehen. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht140 einen Bodenabschnitt des Substrats100 , die Seite des Substrats100 oder einen oberen Rand des Substrats100 berühren. Die Barrierematerialschicht100 kann auch mit einem oder mehreren Abschnitten der Zwischenschicht130 physisch in Kontakt stehen, wie in2 und3 dargestellt. Die Barrierematerialschicht140 kann auch mit einer oder mehreren Schichten der Beschichtung am Substrat100 physisch in Kontakt stehen, etwa mit der transparenten leitfähigen Schicht110 , der Geräteschicht120 oder mit beiden. - Für die Barrierematerialschicht
140 kann eine Vielzahl von Materialien verwendet werden. Die Barrierematerialschicht140 kann ein beliebiges geeignetes Epoxid oder Acryl sowie eine beliebige konforme Beschichtung enthalten. Die Barrierematerialschicht kann auch ein beliebiges Silizium enthaltendes Material, einschließlich beispielsweise ein Silikon, aufweisen. Die Barrierematerialschicht140 kann unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Technik abgeschieden werden. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht140 als eine dünne Beschichtung auf einen Rand des Substrats100 aufgesprüht werden. Die Barrierematerialschicht140 kann als eine Flüssigkeit über einen kleinen Auslass, zum Beispiel eine Nadel, abgeschieden werden, um Präzision und Genauigkeit sicherzustellen. Alternativ kann die Barrierematerialschicht aus einem großen Auslass, wie beispielsweise einer Fontäne, abgeschieden werden, um eine größere Auftragsgeschwindigkeit sicherzustellen. Die Barrierematerialschicht140 kann auch über einen oder mehrere Pinsel abgeschieden werden. - Die Barrierematerialschicht
140 kann eine beliebige geeignete Viskosität aufweisen. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht140 eine Viskosität in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 8000 cP aufweisen. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht140 ein Epoxid mit einer Viskosität von etwa 4000 bis etwa 6000 cP, zum Beispiel etwa 5300 cP, aufweisen. Die Barrierematerialschicht140 kann auch ein acrylisches Photopolymer mit einer Viskosität von etwa 200 bis etwa 800 cP, zum Beispiel etwa 350 bis etwa 600 cP, aufweisen. Alternativ könnte das acrylische Photopolymer eine Viskosität von etwa 10 bis etwa 30 cP, zum Beispiel etwa 15 bis etwa 20 cP, aufweisen. Die Barrierematerialschicht140 kann auch eine konforme Beschichtung mit einer Viskosität von etwa 100 bis etwa 200 cP, zum Beispiel etwa 125 cP, aufweisen. - Die Barrierematerialschicht
140 kann einen beliebigen geeigneten Grad an Härte oder Beständigkeit aufweisen. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht140 eine Härte von etwa 30 bis etwa 80 Shore A aufweisen. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht 140 ein acrylisches Photopolymer mit einer Härte von etwa 75 bis etwa 80 Shore A, oder etwa 35 bis etwa 45 Shore A aufweisen. Die Barrierematerialschicht140 kann auch eine konforme Beschichtung mit einer Härte von etwa 70 bis etwa 80 Shore A aufweisen. - Nach der Abscheidung kann die Barrierematerialschicht
140 unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Technik ausgehärtet werden. Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht140 bei Raumtemperatur für etwa 3 bis etwa 25 Stunden, etwa 4 bis etwa 24 Stunden oder etwa 8 bis etwa 20 Stunden ausgehärtet werden. Die Barrierematerialschicht140 kann auch unter Verwendung von ultraviolettem Licht ausgehärtet werden. Das ultraviolette Licht kann für eine beliebige geeignete Dauer aufgestrahlt werden, einschließlich für etwa 1 Sekunde bis etwa 2 Minuten, zum Beispiel etwa 30 Sekunden. Das ultraviolette Licht kann mit einer beliebigen geeigneten Leistungsstufe, einschließlich etwa 30 mW/cm2 bis etwa 300 mW/cm2, zum Beispiel etwa 100 mW/cm2, aufgestrahlt werden. Das ultraviolette Licht kann eine beliebige geeignete Wellenlänge aufweisen, zum Beispiel etwa 10 bis etwa 400 nm. Zum Beispiel kann ultraviolettes Licht von etwa 365 nm mit etwa 100 mW/cm2 für weniger als etwa 30 Sekunden auf ein acrylisches Photopolymer aufgestrahlt werden. Alternativ kann ultraviolettes Licht von etwa 315 bis etwa 395 nm mit etwa 3,5 J/cm2 auf das acrylische Photopolymer aufgestrahlt werden. Ultraviolettes Licht mit etwa 50 mW/cm2 kann für etwa 3 Sekunden auf eine konforme Beschichtung aufgestrahlt werden. Die Barrierematerialschicht140 kann auch unter Verwendung einer Vielzahl von Erwärmungstechniken gehärtet werden. Die Barrierematerialschicht140 kann bei einer beliebigen geeigneten Temperatur erwärmt werden, einschließlich etwa 100 bis etwa 300°C, zum Beispiel etwa 120 bis etwa 150°C. Die Barrierematerialschicht140 kann auch für eine beliebige geeignete Dauer, einschließlich von etwa 30 Sekunden bis etwa 10 Minuten, erwärmt werden. - Zum Beispiel kann die Barrierematerialschicht
140 entweder durch elektrischen Widerstand oder durch Infrarot bei etwa 100°C bis etwa 200°C für eine beliebige geeignete Zeitdauer, einschließlich etwa 30 Sekunden bis etwa 10 Minuten, erwärmt werden. Das Aushärten kann mehrere Schritte umfassen. Zum Beispiel kann ein Epoxid zuerst bei etwa 150°C für etwa 1 Minute erwärmt werden, danach bei 120°C für etwa 5 Minuten. - Unter Bezugnahme auf
4 kann nach der Abscheidung der Barrierematerialschicht140 ein rückwärtiger Träger200 auf dem Kontaktmetall150 abgeschieden werden. Der rückwärtige Träger200 kann ein beliebiges geeignetes Material, einschließlich ein Glas, zum Beispiel Natronkalkglas, aufweisen. - Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind rein beispielhaft und dienen nur zur Veranschaulichung. Es versteht sich, dass die vorstehend angeführten Beispiele in bestimmter Hinsicht abgeändert werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die vorstehend angeführten bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, fallen auch noch weitere Ausführungsformen in den Schutzbereich der Patentansprüche.
Claims (61)
- Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls umfassend: Beschichten eines Abschnitts eines Substrats mit einem Beschichtungsmaterial; Abscheiden einer Barrierematerialschicht auf zumindest einem Abschnitt eines Randes des Substrats; und Aushärten der Barrierematerialschicht, wobei die Barrierematerialschicht als eine Barriere gegenüber dem Beschichtungsmaterial wirkt.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Barrierematerialschicht ein Epoxid umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Barrierematerialschicht ein acrylisches Photopolymer umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Barrierematerialschicht eine konforme Beschichtung umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Barrierematerialschicht ein Silizium enthaltendes Material umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Silizium enthaltende Material ein Silikon umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abscheiden das Aufsprühen einer dünnen Beschichtung umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abscheiden das Bewegen einer Flüssigkeit durch eine Nadel zu dem Substrat hin umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abscheiden das Bewegen einer Flüssigkeit durch einen fontänenartigen Auslass zu dem Substrat hin umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abscheiden das Aufpinseln einer Flüssigkeit auf das Substrat umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abscheiden das Abscheiden der Barrierematerialschicht nahe einer Zwischenschicht umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abscheiden das Abscheiden der Barrierematerialschicht nahe dem Beschichtungsmaterial umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aushärten das Aushärten bei ungefähr Raumtemperatur für etwa 3 bis etwa 25 Stunden umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Aushärten das Aushärten bei ungefähr Raumtemperatur für etwa 8 bis etwa 20 Stunden umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aushärten die Bildung einer den Rand umschließenden Versiegelung umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aushärten das Aufstrahlen von ultraviolettem Licht umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aushärten Erwärmen umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Erwärmen das Erwärmen durch Infrarot (IR) umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Erwärmen das Erwärmen durch elektrischen Widerstand umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aushärten das Aushärten von Epoxid umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aushärten das Aufstrahlen von ultraviolettem Licht auf ein acrylisches Photopolymer umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aushärten das Aufstrahlen von ultraviolettem Licht auf ein Epoxid umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Aushärten das Aufstrahlen von ultraviolettem Licht auf eine konforme Beschichtung umfasst, die ein Photopolymer aufweist.
- Photovoltaik-Modul umfassend: ein mit einem Beschichtungsmaterial beschichtetes Substrat, wobei das Substrat einen Rand umfasst; und eine Barrierematerialschicht, die mit zumindest einem Abschnitt des Randes des Substrats in Kontakt steht, wobei die Barrierematerialschicht eine Barriere gegenüber dem Beschichtungsmaterial umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, des Weiteren umfassend ein Zwischenschichtmaterial auf dem Substrat und nahe dem Beschichtungsmaterial,
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, wobei die Barrierematerialschicht eine den Rand umschließende Versiegelung umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, wobei die Barrierematerialschicht ein Epoxid umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 27, wobei das Epoxid eine Viskosität von etwa 1000 bis etwa 10000 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 27, wobei das Epoxid eine Viskosität von etwa 1500 bis etwa 9000 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 27, wobei das Epoxid eine Viskosität von etwa 4000 bis etwa 6000 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 27, wobei das Epoxid eine Viskosität von etwa 5000 bis etwa 5500 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, wobei die Barrierematerialschicht ein acrylisches Photopolymer umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 32, wobei das acrylische Photopolymer eine Viskosität von etwa 10 bis etwa 25 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 32, wobei das acrylische Photopolymer eine Viskosität von etwa 15 bis etwa 20 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 32, wobei das acrylische Photopolymer eine Viskosität von etwa 200 bis etwa 800 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 32, wobei das acrylische Photopolymer eine Viskosität von etwa 350 bis etwa 600 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, wobei die Barrierematerialschicht eine konforme Beschichtung umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 37, wobei die konforme Beschichtung eine Viskosität von etwa 50 bis etwa 250 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 37, wobei die konforme Beschichtung eine Viskosität von etwa 100 bis etwa 150 cP aufweist.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, wobei die Barrierematerialschicht ein Silizium enthaltendes Material umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 40, wobei das Silizium enthaltende Material ein Silikon umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 25, wobei die Barrierematerialschicht mit zumindest einem Abschnitt des Zwischenschichtmaterials physisch in Kontakt steht.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, wobei das Substrat ein Glas umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, wobei das Beschichtungsmaterial eine transparente leitfähige Oxidschicht umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 44, wobei die Barrierematerialschicht mit zumindest einem Abschnitt eines Randes der transparenten leitfähigen Oxidschicht in Kontakt steht.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 44, wobei das Beschichtungsmaterial des Weiteren eine Kadmiumsulfid-Schicht auf der transparenten leitfähigen Oxidschicht, und eine Kadmiumtellurid-Schicht auf der Kadmiumsulfid-Schicht umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 24, wobei die Barrierematerialschicht als eine Barriere gegen Luft oder Wasser wirkt, die/das mit dem Beschichtungsmaterial in Kontakt gelangt.
- Photovoltaik-Modul umfassend: ein Substrat; eine transparente leitfähige Oxidschicht auf dem Substrat; und eine Barrierematerialschicht, die zumindest mit einem Abschnitt eines Randes des Substrats in Kontakt steht, wobei die Barrierematerialschicht eine Barriere gegenüber der transparenten leitfähigen Oxidschicht umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 48, wobei die Barrierematerialschicht ein Epoxid umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 48, wobei die Barrierematerialschicht ein acrylisches Photopolymer umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 48, wobei die Barrierematerialschicht eine konforme Beschichtung umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 48, wobei die Barrierematerialschicht eine den Rand umschließende Versiegelung umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 48, wobei die Barrierematerialschicht ein Silizium enthaltendes Material umfasst.
- Photovoltaik-Modul nach Anspruch 53, wobei die Barrierematerialschicht ein Silikon umfasst.
- Substrat umfassend: ein Beschichtungsmaterial; und eine Barrierematerialschicht, die zumindest mit einem Abschnitt eines Randes des Substrats in Kontakt steht, wobei die Barrierematerialschicht eine Barriere gegenüber dem Beschichtungsmaterial umfasst.
- Substrat nach Anspruch 55, wobei die Barrierematerialschicht ein Epoxid umfasst.
- Substrat nach Anspruch 55, wobei die Barrierematerialschicht ein acrylisches Photopolymer umfasst.
- Substrat nach Anspruch 55, wobei die Barrierematerialschicht eine konforme Beschichtung umfasst.
- Substrat nach Anspruch 55, wobei die Barrierematerialschicht eine den Rand umschließende Versiegelung umfasst.
- Substrat nach Anspruch 55, wobei die Barrierematerialschicht ein Silizium enthaltendes Material umfasst.
- Substrat nach Anspruch 60, wobei die Barrierematerialschicht ein Silikon umfasst.
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