[发明专利]借助蚀刻的薄层太阳能电池组件的边缘去除

说明书

发明领域

本发明涉及可以通过以下方式局部进行的、用于太阳能电池组件/电池的湿化学边缘去除(Randentschichtung)的快速而廉价的方法：施涂适用于该目的的蚀刻膏，并且在进行了反应之后除去膏残渣或者以合适方式清洁衬底表面。在该方法中使用新近开发用于该目的的蚀刻膏。

背景技术

薄层太阳能电池组件/电池的工业生产目前在大多数惰性的(在此大面积的钢片材是个例外)大面积载体材料上进行，这些材料尤其可以是玻璃片材、塑料膜或塑料片材和/或钢板。在功能性薄层全面积地沉积在惰性载体材料上(这界定了以后的太阳能电池组件/电池)之后和在此期间，合乎目的地将太阳能电池组件的功能活性层分成单个太阳能电池，并且载体材料在整个面上保留。在下文中，术语“太阳能电池组件”同义地用于薄层太阳能电池组件和用于多个电连接的薄层太阳能电池的排布结构——通常称作是用于本领域技术人员通常在术语“薄层-光电池”下理解的所有光电池组件的上位概念。典型的“太阳能电池组件”由薄的功能层的叠层构成，从衬底看去，该叠层具有以下次级部分(参见图1)：

a)(透明)电极，

b)不同掺杂和任选地未掺杂的半导体层，和最后所谓的pin-和nip-结构，

c)另外的电极。

图1是所述的太阳能电池组件的相应图示结构。

图2是由Hans-G ünther Wagemann和Heinz Eschrich在Photovoltaik，第一版，2007，B.G.Teubner出版社，威斯巴登，德国中描述和说明的太阳能电池组件的封装的示意图。

每种情况下与该图1和2中总的概述的结构有所偏差也是可能的。

在“太阳能电池组件”构造之后，必须密封和封装未被载体材料界定的表面(即特征在于薄功能层沉积的表面)，以由此保护其免于轻微的机械损坏以及免于由于气候影响引起的化学-物理材料腐蚀(参见图2)。为此目的，通常用极其抗性的聚合物涂料、塑料膜或一致的玻璃片材，或者一系列多个刚才提及的元件覆盖待密封的表面。借助于多组分粘合剂通过粘合和/或在使用适用于该目的的聚合物情况下通过层压，在太阳能电池组件的边缘处将表面密封体与载体材料复合连接。为此，载体材料的边缘必须有约1-2厘米是没有沉积的功能层叠合体的，以由此确保层压连接体粘附于载体材料上并且同时保护“太阳能电池组件”免于化学-物理影响，该影响可能通过该边缘位置而作用于整个“太阳能电池组件”。在其余上下文中，术语“衬底”是指其上施涂蚀刻膏的体系。在1-2厘米宽的载体材料边缘区域去除功能层叠合体在下文中被称为“边缘去除”。

边缘去除目前在工业上借助于喷砂、使用旋转砂轮和/或激光体系研磨边缘区域而进行。

所有方法具有固有的缺点，即一方面由于喷砂以及残留层叠合体的部分残渣，因此整个电池组件表面被粒状杂质大面积污染，和另一方面在被除去的边缘的邻近区域中的烧结现象。另外，激光技术的特点在于高投资成本。

发明目的

因此本发明的目的是提供避免上述缺点的简单并且廉价的方法。此外，本目的在于提供进行本方法所需的组合物。

发明描述

现已发现，通过施涂适用于该目的的蚀刻膏并且在进行了反应之后除去膏残渣或者以合适方式清洁衬底表面，以可快速并且廉价地进行的、用于“太阳能电池组件”的湿化学边缘去除的方法，可以简单的方式解决该问题。与此相应地，可用于本方法的新膏剂同样是本发明主题。

本发明的主题还在于可用于在(微)电子、光电池和微电子机械(MEMS)组件中构造硅层和金属层的蚀刻膏。在这方面，光电池组件特别并且优选地总体理解为指薄层太阳能电池组件/电池和晶体太阳能电池。根据本发明，在这方面这些也是指必须被加工用于制造这些组件、优选“太阳能电池组件”的待构造的薄层。

这里可以提及例如(但不全面)以下这些：

有和没有交叉指状(interdigitierende)接触结构的背面接触式晶体太阳能电池，MWT-、EWT-、PERC-、PERL和PERT-太阳能电池，具有包埋式接触部的太阳能电池，硅晶片和太阳能电池的边缘绝缘，通过单面蚀刻和随后抛光处理的晶片，薄层太阳能电池从薄层太阳能电池组件的分离和隔离，“太阳能电池组件”和电池生产中过孔(“Vias”)的蚀刻，基于薄膜晶体管(TFT)、液晶(LCD)、电致发光(EL)、有机发光二极管(OLED)以及触敏的电容和电阻传感器技术的显示器元件、通信元件和照明元件生产期间的构造工艺。