DE102007050680A1 - Sheet structure, especially polymer-based photovoltaic element, e.g. for solar cell, comprises supporting grating with lattice openings covered by skin of viscous coating material - Google Patents

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Abstract

In a sheet structure comprising a supporting element (SE) for a viscous coating material (VCM), the SE is formed from a grating material (GM) having a lattice spacing and interfacial tension relative to the VCM adapted so that after coating the lattice openings of the GM are covered by a skin of VCM, which dries to give a crack-free covering film of VCM.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flächengebilde gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und insbesondere ein Flächengebilde, das ein fotovoltaisches Element auf Polymerbasis bildet, wobei das fotovoltaische Element eine erste und eine zweite Elektrode und ein fotovoltaisch aktives Schichtengebilde aus viskosem Schichtmaterial zwischen den beiden Elektroden aufweist, wobei eine Elektrode als Gitterelektrode ausgebildet ist.The The invention relates to a fabric according to the preamble of claim 1 and in particular a sheet, the forms a photovoltaic element based on polymer, wherein the photovoltaic Element a first and a second electrode and a photovoltaic active Layers of viscose layer material between the two Having electrodes, wherein one electrode formed as a grid electrode is.

Aus der US 2004/0187911 A1 ist ein fotovoltaisches Element (Dye Sensitized Solar Cell; DSSC) bekannt. Dieses bekannte fotovoltaische Element weist eine erste Elektrode, eine von einer Gitterelektrode gebildete zweite Elektrode und ein zwischen diesen vorgesehenes fotovoltaisch aktives Schichtengebilde auf, das ein Elektronenakzeptormaterial und eine Elektronendonatormaterial aufweist. Die Gitterelektrode kann dort eine Kathode oder eine Anode bilden. Die Gitterelektrode ist auf einem transparenten Substrat vorgesehen und mit einer fotosensibilisierten nanopartikulären Schicht bedeckt.From the US 2004/0187911 A1 is a photovoltaic element (Dye Sensitized Solar Cell, DSSC) known. This known photovoltaic element has a first electrode, a second electrode formed by a grid electrode, and a photovoltaically active layer structure provided therebetween, which has an electron acceptor material and an electron donor material. The grid electrode can form a cathode or an anode there. The grid electrode is provided on a transparent substrate and covered with a photosensitized nanoparticulate layer.

Ein fotovoltaisches Element (DSSC) mit einer Gitterelektrode ist beispielsweise auch aus der US 7 022 910 B2 bekannt. Dieses bekannte fotovoltaische Element weist ein erstes und ein zweites Substrat und eine Licht transmittierende metallische Gitterelektrode auf, die teilweise in das zweite Substrat eingebettet ist. Zwischen die Licht transmittierende metallische Gitterelektrode und das erste Substrat ist eine erste Elektrode eingefügt. Eine fotosensibilisierte Nanopartikelschicht ist neben einem Elektrolyten zwischen der ersten Elektrode und der Licht transmittierenden metallischen Gitterelektrode vorgesehen. Eines der Substrate kann eine oder mehrere im Wesentlichen ebene Oberflächen besitzen oder es kann im Wesentlichen nichtplanar ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein nichtplanares Substrat eine gekrümmte oder eine abgestufte Oberfläche besitzen.A photovoltaic element (DSSC) with a grid electrode is for example also from US Pat. No. 7,022,910 B2 known. This known photovoltaic element has a first and a second substrate and a light-transmitting metallic grid electrode, which is partially embedded in the second substrate. Between the light-transmitting metallic grid electrode and the first substrate, a first electrode is inserted. A photosensitized nanoparticle layer is provided adjacent to an electrolyte between the first electrode and the light-transmissive metallic grid electrode. One of the substrates may have one or more substantially planar surfaces or it may be substantially non-planar. For example, a non-planar substrate may have a curved or a stepped surface.

Aus der US 2005/0263178 A1 ist eine fotovoltaische Modul-Architektur mit einer ersten fotovoltaischen Zelle, die eine Elektrode aufweist, einer zweiten fotovoltaischen Zelle, die eine Elektrode aufweist, und einer Zwischenverbindung bekannt, welche die Elektrode der ersten und der zweiten fotovoltaischen Zelle miteinander verbindet. Die Zwischenverbindung weist ein Klebermaterial und ein Gitterelement auf, das teilweise in dem Klebermaterial angeordnet ist. Das Klebermaterial weist ein elektrisch isolierendes Material und das Gitterelement weist ein elektrisch leitendes Material auf. Die erste und die zweite fotovoltaische Zelle teilen sich mindestens ein gemeinsames Substrat.From the US 2005/0263178 A1 is a photovoltaic module architecture comprising a first photovoltaic cell having an electrode, a second photovoltaic cell having an electrode, and an interconnect interconnecting the electrodes of the first and second photovoltaic cells. The interconnect comprises an adhesive material and a mesh member partially disposed in the adhesive material. The adhesive material comprises an electrically insulating material and the grid element comprises an electrically conductive material. The first and second photovoltaic cells share at least one common substrate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flächengebilde, insbesondere ein fotovoltaisches Element auf Polymerbasis zu schaffen, das einfach herstellbar ist.Of the Invention is based on the object, a sheet, in particular to provide a polymer-based photovoltaic element, that is easy to produce.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1, d. h. dadurch gelöst, dass das Trägerelement von einem Gittermaterial gebildet ist, dessen Rastergitter und die Oberflächenspannung des Beschichtungsmaterials aneinander derartig angepasst sind, dass die Kavitätsfenster des Gittermaterials des Trägerelementes nach dem Beschichten des Trägerelementes von einer Haut des viskosen Beschichtungsmaterials überspannt sind, die nach dem Trocknen einen das Gittermaterial bedeckenden und rissfrei überspannenden Film bildet.These The object is achieved by the features of claim 1, d. H. thereby solved that the carrier element of a grid material is formed, its grid and the surface tension of the coating material are adapted to each other such that the cavity window of the grid material of the carrier element after coating the carrier element of a skin of the viscous coating material are spanned, the after drying, a film covering the grid material and spanning crack-free spanning forms.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei der Herstellung flexibler fotovoltaischer Elemente in Gestalt flexibler Solarzellen auf Polymerbasis sehr dünnflüssige Medien, wie beispielsweise SC-Gemische (Halbleiter) aus PCBM (Fullerene; Elektronenakzeptor) und P3HT (Poly-3-hexylthiopene; Elektronendonator), mit hoher Genauigkeit appliziert und verdruckt werden müssen, um ein entsprechendes Modul zu realisieren. Bei dem SC-Gemisch ist die niedrige Viskosität insbesondere durch die schlechte und somit sehr niedrige Lösbarkeit der Ausgangskomponenten in Form von PCBM und P3HT in einem Lösungsmittel bedingt und kann bislang nicht einfach umgangen werden. Sollen derartige partielle Bereiche auf einen flexiblen Träger gedruckt und hierbei die erforderliche Schichtdicke erzielt werden, um ein fotovoltaisches Element auf Polymerbasis zu realisieren, so ist dies nur durch einen Mehrfachdruck möglich. Durch die Erfindung wird es nun möglich, ohne einen technisch sehr aufwendigen und teuren Mehrfachdruck derartige Schichten zu realisieren. Das erfindungsgemäße Flächengebilde zeichnet sich hierbei weiter durch eine besonders hohe Güte der Beschichtungsmaterial-Schicht aus, so dass mittels der Erfindung insbesondere fotovoltaische Elemente auf Polymerbasis geschaffen werden können, die sich durch kostengünstige Herstellung und hohe Effizienz auszeichnen.Of the Invention is based on the consideration that in the production flexible photovoltaic elements in the form of flexible solar cells Polymer-based very fluid media, such as For example, SC mixtures (semiconductors) from PCBM (fullerenes, electron acceptor) and P3HT (poly-3-hexylthiopene; electron donor) with high accuracy must be applied and printed to a corresponding Module to realize. For the SC mixture, the low viscosity is especially due to the poor and thus very low solubility the starting components in the form of PCBM and P3HT in a solvent conditionally and so far can not be easily avoided. Should such partial areas printed on a flexible support and in this case the required layer thickness can be achieved to a Such is to realize polymer-based photovoltaic element this only possible by multiple printing. By the invention It is now possible without a technically very complex and expensive multiple printing to realize such layers. The Inventive sheet draws This continues through a particularly high quality of Coating material layer, so that by means of the invention In particular, photovoltaic elements based on polymer created Can be made by cost-effective production and high efficiency.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Flächengebilde um ein fotovoltaisches Element, bei dem es sich beispielsweise um eine Solarzelle oder um eine Leuchtdiode o. dgl. handeln kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das fotovoltaische Element eine selbsttragende Gitterelektrode auf, so dass ein Substrat für die Gitterelektrode prinzipiell entbehrlich ist. Vorzugsweise bildet die selbsttragende Gitterelektrode direkt und unmittelbar einen Benetzungsträger für das viskose Beschichtungsmaterial, insbesondere für das viskose Beschichtungsmaterial des fotovoltaisch aktiven Schichtengebildes des fotovoltaischen Elements, wobei die Kavitätsfenster der selbsttragenden Gitterelektrode von der Haut des viskosen Schichtmaterials überspannt sind.Preferably, the sheet is a photovoltaic element, which may be, for example, a solar cell or a light-emitting diode o. The like. According to a before Toward the embodiment of the invention, the photovoltaic element has a self-supporting grid electrode, so that a substrate for the grid electrode is basically dispensable. Preferably, the self-supporting grid electrode directly and directly forms a wetting carrier for the viscous coating material, in particular for the viscous coating material of the photovoltaically active layer structure of the photovoltaic element, wherein the cavity windows of the self-supporting grid electrode are covered by the skin of the viscous layer material.

Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Gitterelektrode partiell eine Oberflächenbeschichtung aufweist, und wenn die oberflächenbeschichtete Gitterelektrode von der Haut aus dem viskosen Schichtmaterial überspannt ist.there it may be useful if the grid electrode partially has a surface coating, and when the surface-coated grid electrode from the skin is spanned from the viscous layer material.

Die selbsttragende Gitterelektrode kann aus einem Metalldrahtgitter oder aus einem oberflächenmetallisierten Gitterflächenelement aus nichtmetallischen Gitterfäden bestehen. Das Metalldrahtgitter kann aus jedem beliebigen Drahtmaterial, wie beispielsweise einem Kupferdraht, bestehen, wobei das Metalldrahtgitter auch aus einem beliebigen anderen Metall- oder Metalllegierungsdraht bestehen kann.The self-supporting grid electrode can be made of a metal wire grid or a surface-metallized grid surface element consist of non-metallic grid threads. The metal wire grid can be made of any wire material, such as a Copper wire, the metal wire mesh also consist of a can consist of any other metal or metal alloy wire.

Die Struktur des Gittermaterials kann einheitlich sein, d. h. bei Betrachtung senkrecht zur Gitterebene in Form eines symmetrischen Gitters ausgeformt sein. Es jedoch auch möglich, dass die Struktur des Gittematerials nicht regelmäßig ausgestaltet ist, beispielsweise in ein oder beide Raumrichtungen, die das Gitter aufspannen, unterschiedliche konstante Rasterabstände aufweist. Weiter ist es möglich, dass die Gitterlinien des Gitters nicht geradlinig sind, sondern beispielsweise geometrisch transformiert in Form einer Schlangenlinie verlaufend oder auch schiefwinklig zueinander angeordnet, d. h. beispielsweise durch ein geometrisch transformiertes Koordinatensystem definiert sind, welches durch zwei nicht durch die selbe geometrische Funktion beschriebene Koordinatenachsen aufgespannt wird. Weiter kann das Gittermaterial auch Bereiche mit unterschiedlichen Mustern aufweisen, wobei die Muster sowohl funktionale als auch nichtfunktionale Eigenschaften besitzen können.The Structure of the grid material may be uniform, i. H. on consideration formed perpendicular to the lattice plane in the form of a symmetrical grid be. However, it is also possible that the structure of the lattice material is not configured regularly, for example in one or both spatial directions, which span the grid, different has constant pitches. It is also possible that the grid lines of the grid are not straight, but for example, geometrically transformed in the form of a serpentine line or also obliquely arranged to each other, d. H. for example a geometrically transformed coordinate system are defined, which is described by two not by the same geometric function Coordinate axes is spanned. Next, the grid material also have areas with different patterns, the Patterns have both functional and non-functional properties can.

Besteht die Gitterelektrode aus einem Drahtgebilde, so können die Drähte der Gitterelektrode auch aus einem Mehrschichtgebilde gebildet sein. Das Drahtgitter weist hierbei bevorzugt ein Webmuster auf, bei dem zwei Schussfäden nebeneinanderliegen, wobei auch andere Variationen möglich sind.Consists the grid electrode of a wireform, so can the Wires of the grid electrode also from a multi-layer structure be formed. The wire mesh here preferably has a weave pattern on, in which two weft threads are juxtaposed, wherein Other variations are possible.

Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung weist das Drahtgitter in einer Richtung nur leitende Fäden und in einer anderen Richtung nicht leitende Fäden auf, so dass sich eine richtungsabhängige Leitfähigkeit ergibt. Weiter ist es auch möglich, dass die Gitterfäden auch abwechselnd leitend und nichtleitend sind oder in bestimmten Bereichen leitende und in anderen Bereichen nichtleitende Gitterfäden vorgesehen sind. Durch eine entsprechende Auswahl von leitfähigen und nichtleitfähigen Fäden für bestimmte Bereiche des fotovoltaischen Elements ist es möglich, ein gesamtes Modul bestehend aus mehreren fotovolatischen Zellen ohne eine Zerteilung des Gitters auf einer einzigen Gittermateriallage (Datengitter) aufzubauen. Hierdurch wird ein besonders kostengünstiger Aufbau eines fotovoltaischen Moduls ermöglicht. Weiter ist es auch möglich, bei der Herstellung des fotovoltaischen Moduls das Gitter entsprechend zu zerteilen und anschließend schaltungsgerechte Kontaktierungen vorzusehen. Auch eine Kombination dieser beiden Verfahren ist zur Herstellung eines fotovoltaischen Moduls möglich.According to one preferred embodiment of the invention, the Wire mesh in one direction only conductive threads and in another direction non-conductive threads, so that there is a directional conductivity. Further, it is also possible that the grid threads also alternately conductive and non-conductive or in certain Conductive and in other areas non-conductive grid threads are provided. By an appropriate selection of conductive and non-conductive threads for certain Areas of the photovoltaic element makes it possible to enter entire module consisting of several photovoltaic cells without a division of the grid on a single grid material layer Build up (data grid). This will be a particularly cost-effective Construction of a photovoltaic module allows. Further It is also possible in the production of photovoltaic Module to divide the grid accordingly and then provide circuit-compatible contacts. Also a combination Both of these methods is for producing a photovoltaic Module possible.

Weiter ist es auch möglich, abwechselnd leitende und nichtleitende Fäden vorzusehen oder einzelne Fäden oder das gesamte Gitter zumindestens partiell farbig auszuführen.Further It is also possible, alternating conductive and non-conductive Provide threads or single threads or the entire grid at least partially colored perform.

Bei dem oberflächenmetallisierten Gitterflächenelement aus nichtmetallischen Gitterfäden kann es sich z. B. um ein Flächengebilde aus Kunststofffäden handeln, die oberflächlich metallisiert sind. Von Wichtigkeit ist einzig und allein, dass der Gitterabstand der Gitterelektrode und die Oberflächenspannung des viskosen Beschichtungsmaterials, insbesondere des fotovoltaisch aktiven Schichtengebildes aneinander derartig angepasst sind, dass die Kavitätsfenster der Gitterelektrode von einer Haut des viskosen Beschichtungsmaterials, z. B. SC, überspannt werden, die nach dem Trocknen einen das Gittermaterial bedeckenden und rissfrei überspannenden Film bildet. Die Haut aus dem viskosen Schichtmaterial kann an der Gitterelektrode ein- oder mehrlagig vorgesehen sein.at the surface metallized grid surface element from non-metallic grid yarns, it may be, for. B. order a sheet of plastic threads act, which are superficially metallized. Of importance is solely and solely, that the lattice spacing of the grid electrode and the surface tension of the viscous coating material, in particular of the photovoltaically active layer structure together are adapted such that the cavity window of the grid electrode from a skin of the viscous coating material, e.g. B. SC, spans which, after drying, cover one of the lattice material and forming a crack-free spanning film. The skin from the Viscous layer material may be single or multi-layered at the grid electrode be provided.

Weiter ist es auch möglich, dass die filmbildende Schicht bzw. die filmbildenden Schichten nur bereichsweise auf dem Gittermaterial vorgesehen sind, beispielsweise das Gittermaterial nur zur Hälfte bedecken, und so ein Teil des Gittermaterials frei zugänglich ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Gittermaterial eine Gitterelektrode ausbildet.Further it is also possible that the film-forming layer or the film-forming layers only partially on the grid material are provided, for example, the grid material only half cover, and so a part of the grid material freely accessible is. This is particularly advantageous when the grid material forms a grid electrode.

Das fotovoltaische Schichtgebilde des fotovoltaischen Elements wird vorzugsweise zwischen zwei (flexiblen) Trägern einlaminiert, bei denen es sich um zwei Kunststoffträgersubstrate, beispielsweise um Kunststofffolien einer Dicke zwischen 12 und 250 μm handeln kann, aber auch um zwei transparente Glasträger handeln kann. Das Gittermaterial des Flächengebildes übernimmt vorteilhafter Weise insbesondere bei der Verwendung von transparenten Glasträgern zusätzlich eine Steifigkeitsfunktion. Wird das Gittermaterial so beispielsweise als selbsttrangendes Drahtgitter ausgebildet, so ergibt sich in Verbindung mit den beidseitig laminierten Trägersubstraten ein mechanisch äußerst stabiles Gebilde, bei dem das Drahtgitter sowohl wesentliche elektrische, als auch wesentliche mechanische Funktionen übernimmt. Auch mehrere Stapel solcher Gebilde können übereinander angeordnet sein und ein fotovoltaisches Element, beispielsweise ein fotovoltaisches Modul ausbilden.The photovoltaic layer structure of the photovoltaic element is preferably laminated between two (flexible) carriers, which are two plastic substrates, for example to plastic films of a thickness between 12 and 250 microns can act, but also around two transparent glass slides can act. The grid material of the fabric takes over Advantageously, especially when using transparent glass slides in addition a stiffness function. Will the grid material for example, designed as a self-tending wire mesh, this results in connection with the carrier substrates laminated on both sides a mechanically extremely stable structure in which the wire mesh both essential electrical, as well as essential takes over mechanical functions. Also several stacks of such Formations can be arranged one above the other and a photovoltaic element, for example a photovoltaic Train module.

Weiter ist es auch möglich, dass das fotoaktive Schichtgebilde mit dem Gittermaterial umspritzt ist, insbesondere mit Kunststoff umspritzt ist und so vor Umwelteinflüssen geschützt ist.Further it is also possible that the photoactive layered structure is encapsulated with the grid material, in particular with plastic is overmoulded and thus protected from environmental influences is.

Weiter ist es auch möglich, dass das fotoaktive Schichtgebilde mit dem Gittermaterial auf sonstige Weise in einem eine Folie oder eine Folienbahn ausgebildeten Mehrschichtkörper eingebracht ist. In diesem Fall wird das Flächengebilde von dem mehrschichten Folienkörper gebildet. Hierbei ist es auch möglich, dass einzelne Schichten des Folienkörpers – nach deren Applikation – strukturiert werden oder der Folienkörper insgesamt strukturiert sein kann.Further it is also possible that the photoactive layered structure with the grid material in any other way in a foil or introduced a film web formed multi-layer body is. In this case, the sheet of the multilayer Formed film body. It is also possible that individual layers of the film body - after their application - are structured or the film body can be structured overall.

Erfindungsgemäß kann die Oberflächenbeschichtung die Gitterelektrode partiell bedecken, und die oberflächenbeschichtete Gitterelektrode kann von der Haut aus dem viskosen Schichtmaterial überspannt sein. Dabei kann die die oberflächenbeschichtete Gitterelektrode überspannende Haut aus dem viskosen Schichtmaterial die Gitterelektrode mit Ausnahme eines Kontaktflächenabschnittes bedecken.According to the invention the surface coating the grid electrode partially Cover, and the surface-coated grid electrode may be spanned by the skin from the viscous layer material. In this case, the surface-coated grid electrode spanning Skin from the viscous layer material the grid electrode except cover a contact surface portion.

Die Oberflächenbeschichtung der Gitterelektrode kann beispielsweise aus TiOx bestehen und beispielsweise über eine chemische Reaktion, wie z. B. Hydrolisierung, oder über einen Kathodenzerstäubungsvorgang oder dergleichen gebildet werden. Selbstverständlich sind im Falle einer organischen Photovoltaik Zelle auch andere Lochblockermaterialien oder – Materialkombinationen möglich. Das heißt, es ist selbstverständlich auch möglich, für die Oberflächenbeschichtung der selbsttragenden Gitterelektrode ein anderes geeignetes Material zu benutzen.The surface coating of the grid electrode can for example consist of TiO x and, for example via a chemical reaction such. As hydrolization, or via a sputtering process or the like. Of course, in the case of an organic photovoltaic cell, other hole blocker materials or material combinations are possible. That is, it is of course also possible to use another suitable material for the surface coating of the self-supporting grid electrode.

Vorzugsweise besteht das fotovoltaisch aktive Schichtgebilde aus einer Lage bestehend aus einem Halbleitermaterial, im folgenden als SC (Semiconductor) bezeichnet, wobei ausgehend von der SC Lage in Richtung der einen Elektrode eine Lage bestehend aus einem Elektronenblocker und in Richtung der anderen Elektrode eine Lage bestehend aus einem Lochblockermaterial vorgesehen ist. Bei dem Elektronenblockermaterial und dem Lochblockermaterial kann es sich hierbei ebenfalls um ein Material mit halbleitenden Eigenschaften, beispielsweise um TiOx handeln. Als SC-Material wird ein Halbleitermaterial verwendet, bei dem beim Einfall eines Lichtquants eine Ladungstrennung erfolgt, d. h. ein fotoaktives Halbleitermaterial darstellt. Vorzugsweise besteht das SC-Material aus einem Gemisch enthaltend einen Elektronendonator und einen Elektronenakzeptor. Auf die Lochblockerschicht und/oder Elektronenblockerschicht kann auch verzichtet werden.Preferably, the photovoltaically active layer structure consists of a layer consisting of a semiconductor material, hereinafter referred to as SC (semiconductor), starting from the SC layer in the direction of the one electrode, a layer consisting of an electron blocker and in the direction of the other electrode, a layer consisting of a hole blocker material is provided. The electron blocker material and the hole blocker material may likewise be a material having semiconductive properties, for example TiO x . As a SC material, a semiconductor material is used, in which the charge of a light quantum occurs, ie represents a photoactive semiconductor material. Preferably, the SC material consists of a mixture containing an electron donor and an electron acceptor. The hole blocking layer and / or electron blocking layer can also be dispensed with.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde bspw. mindestens eine Lage SC (Semiconductor) und mindestens eine Lage PEDOT:PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonat)) auf. Wie bereits eingangs erwähnt worden ist, handelt es sich beispielsweise beim SC um ein Gemisch aus PCBM und P3HT, wobei das Verhältnis von PCBM:P3HT zwischen 0,5:2 und 2:0,5 betragen kann. Das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde kann auch mehr als eine Lage SC und mehr als eine Lage PEDOT:PSSaufweisen. Desgleichen kann vorgesehen sein, dass die PEDOT:PSS-Lage durch eine oder mehrere andere Elektronenblocker-Schichten oder Kombinationen solcher Schichten ersetzt sein kann. Sowohl die Lochblockerschicht als auch die Elektronenblockerschicht können weiter auch aus einem Schichtverbund aus unterschiedlichen Lochblocker-Materialen bzw. Elektronenblocker-Materialien gebildet sein oder auch aus einem Gemisch bestehend aus unterschiedlichen Lochblockermaterialien bzw. Elektronenblockermaterialien bestehen.According to one preferred embodiment of the invention has the photovoltaic active layer structures eg at least one layer SC (Semiconductor) and at least one layer of PEDOT: PSS (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate)) on. As already mentioned, it is For example, the SC is a mixture of PCBM and P3HT, where the ratio of PCBM: P3HT is between 0.5: 2 and 2: 0.5 can. The photovoltaic active layer structure can also be more than one Location SC and more than one location PEDOT: PSS have. Likewise be provided that the PEDOT: PSS location by one or more other electron blocker layers or combinations of such layers can be replaced. Both the hole blocking layer and the electron blocking layer can also be made from a layer composite of different Lochblocker materials and electron blocker materials formed be or also from a mixture consisting of different ones Lochblockermaterialien or electron block materials exist.

Weiter ist es auch möglich, dass das Flächengebilde sowohl ein Multi-Junction Schichtgebilde als auch ein Single-Junction Schichtgebilde umfasst, beispielsweise auf der einen Seite einen Multi-Junction Aufbau und auf der andere Seite einen Single-Junction Aufbau aufweist.Further It is also possible that the fabric is both a multi-junction layered structure as well as a single-junction layered structure includes, for example on the one hand a multi-junction Construction and on the other side has a single-junction structure.

Die Schichten aus dem SC-Material werden vorzugsweise aus einem Gemisch von Elektronenakzeptoren und Elektronendonatoren gebildet. Weiter ist es auch möglich, dass die SC-Lage aus mehreren Schichten ausgewählt aus der Gruppe Schichten enthaltend einen Elektronenakzeptor, Schichten enthaltend einen Elektronendonator und Schichten enthaltend ein Gemisch aus Elektronenakzeptor und Elektronendonator besteht.The layers of the SC material are preferably made of a mixture of Elektronenakzep formed gates and electron donors. Furthermore, it is also possible for the SC layer to consist of a plurality of layers selected from the group consisting of layers comprising an electron acceptor, layers comprising an electron donor and layers comprising a mixture of electron acceptor and electron donor.

Weiter hat es sich bewährt, dass in ein oder mehreren Schichten des Flächengebildes andere Stoffe, beispielsweise Nanopartikel, insbesondere zur Effizienzsteigerung mit beeinhaltet sind. Neben den hier angegebenen Schichten ist es weiter auch möglich, dass das Flächengebilde ein oder mehrere weitere Schichten beinhalten kann, beispielsweise metallische Zwischenschichten. Weiter ist es möglich, dass ein oder mehrere Schichten des Flächengebildes nur partiell vorgesehen sind.Further It has been proven that in one or more layers of the fabric, other substances, such as nanoparticles, in particular to increase efficiency are included. Next it is also possible to use the layers specified here the fabric includes one or more further layers can, for example metallic intermediate layers. It is next possible that one or more layers of the fabric are only partially provided.

Desgleichen ist es möglich, dass mit der erfindungsgemäßen Gitterelektrode nicht ein Single-Junction-Schichtgebilde, sondern ein Multi-Junction-Schichtgebilde aufgebaut wird, um z. B. die Effizienz der solchermaßen gebildeten Zellen oder Module durch die Lichtabsorption in einen größeren Wellenlängenbereich zu erhöhen.Similarly is it possible that with the inventive Grid electrode is not a single-junction layered structure, but a multi-junction layer structure is built to z. Eg the efficiency the cells or modules thus formed by the Light absorption in a wider wavelength range increase.

Erfindungsgemäß kann die mindestens eine SC-Lage und die mindestens eine PEDOT:PSS-Lage den Flächenbereich der oberflächenbeschichteten Gitterelektrode vollflächig bedecken. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die mindestens eine SC-Lage und die mindestens eine PEDOT:PSS-Lage den Flächenbereich der oberflächenbeschichteten selbsttragenden Gitterelektrode nur partiell bedecken, so dass ein Flächenabschnitt der oberflächenbeschichteten Gitterelektrode vom fotovoltaisch aktiven Schichtengebilde frei bleibt. Bei einer Ausbildung der zuletzt genannten Art kann die mindestens eine PEDOT:PSS-Lage die mindestens eine SC-Lage vollflächig bedecken. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die mindestens eine PEDOT:PSS-Lage die mindestens eine SC-Lage nur partiell bedeckt, so dass ein Flächenabschnitt der mindestens eine SC-Lage von der mindestens einen PEDOT:PSS-Lage frei bleibt.According to the invention the at least one SC layer and the at least one PEDOT: PSS layer the surface area of the surface-coated Cover grid electrode over entire area. Another possibility exists in that the at least one SC layer and the at least one PEDOT: PSS position the surface area of the surface-coated Only partially cover self-supporting grid electrode, so that a Surface portion of the surface-coated Grid electrode remains free from the photovoltaic active layer structure. In a training of the latter type, the at least a PEDOT: PSS position the at least one SC location over its entire surface cover. Another possibility is that the At least one PEDOT: PSS position the at least one SC location only partially covered, so that a surface portion of the at least one SC position of the at least one PEDOT: PSS position remains free.

Für die besagte partielle Bedeckung können herkömmliche Strukturierungsverfahren, wie chemische Strukturierungsverfahren, Laser-Strukturierungsverfahren oder dergleichen, oder herkömmlich Beschichtungsverfahren, wie z. B. Düsenteilbeschichtung oder dergleichen, sowie Kombinationen dieser an sich bekannten Verfahren und auch andere bekannte Techniken zum Einsatz gelangen.For said partial coverage may be conventional Structuring methods, such as chemical structuring methods, Laser structuring method or the like, or conventional Coating method, such. B. nozzle part coating or the like, as well as combinations of these per se known methods and other known techniques are used.

Bei dem erfindungsgemäßen fotovoltaischen Element auf Polymerbasis kann die zweite Elektrode das fotovoltaische Schichtengebilde vollflächig oder nur partiell bedecken, so dass ein Flächenabschnitt des fotovoltaischen Schichtengebildes von der zweiten Elektrode frei bleibt. Die zweite Elektrode kann von einer Metallschicht gebildet sein. Bei dieser Metallschicht kann es sich um eine Metalldickschicht oder um eine Metalldünnschicht handeln. Die Metalldickschicht kann beispielsweise durch Siebdrucken hergestellt werden. Die Metalldünnschicht kann durch Vakuumbedampfen, Kathodenzerstäuben o. dgl. hergestellt sein.at the photovoltaic element according to the invention based on polymer, the second electrode, the photovoltaic layer structure Cover completely or only partially, so that a surface section of the photovoltaic layered structure of the second electrode remains free. The second electrode may be formed by a metal layer be. This metal layer may be a metal thick layer or act to a metal thin film. The metal thick film can be produced for example by screen printing. The metal thin film can by vacuum evaporation, sputtering o. The like. be prepared.

Die genannte Metallschicht kann auch aus einer Kombination von Metallen bestehen; sie kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Die zweite Elektrode kann beispielsweise auch aus ITO o. dgl. bestehen.The called metal layer can also be made of a combination of metals consist; it can be formed in one or more layers. The second For example, the electrode may also consist of ITO or the like.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass eine selbsttragende Gitterelektrode mit einem Gitterabstand verwendet wird, der an die Oberflächenspannung des viskosen Schichtmaterials des fotovoltaisch aktiven Schichtengebildes derartig angepasst ist, dass die Kavitätsfenster der Gitterelektrode beim Aufbringen des viskosen Schichtmaterials auf die Gitterelektrode von einer Haut aus dem viskosen Schichtmaterial überspannt werden und nach der Trocknung einen rissfreien, überspannenden aktiven Film bilden. Die Trocknung kann beispielsweise durch gemäßigte Heißluft oder durch Kontakttrocknung oder dergleichen geschehen.The The object underlying the invention is characterized according to the method solved that a self-supporting grid electrode with a Grid spacing is used, which is related to the surface tension the viscous layer material of the photovoltaically active layer structure is adapted such that the cavity window of the grid electrode when applying the viscous layer material on the grid electrode spanned by a skin from the viscous layer material and after drying a crack-free, spanning form an active film. The drying can, for example, by moderate Hot air or done by contact drying or the like.

Das Aufbringen des viskosen Schichtmaterials auf die selbsttragende Gitterelektrode kann durch ein- oder mehrmalig wiederholtes Eintauchen der selbsttragenden Gitterelektrode in das viskose Schichtmaterial des fotovoltaisch aktiven Schichtengebildes erfolgen. Dabei kann die selbsttragende Gitterelektrode in das viskose Schichtmaterial des fotovoltaisch aktiven Schichtengebildes partiell eingetaucht werden, so dass ein Kontaktflächenabschnitt der Gitterelektrode vom viskosen Schichtmaterial frei bleibt.The Applying the viscous layer material on the self-supporting Grid electrode can be immersed once or more times the self-supporting grid electrode in the viscous layer material of take place photovoltaically active Schichtgebildes. It can the Self-supporting grid electrode in the viscous layer material of partially immersed in a photovoltaically active layered structure, such that a contact surface portion of the grid electrode remains free from the viscous layer material.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der anliegenden Zeichnungen.Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description of the accompanying drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Draufsicht auf ein als fotovoltaisches Element auf Polymerbasis ausgebildetes erfindungsgemäßes Flächengebilde in einer nicht maßstabgetreuen Darstellung, 1 FIG. 2 is a schematic plan view of an inventive sheet formed as a polymer-based photovoltaic element in a representation not to scale; FIG.

2 abgeschnitten einen Schnitt durch das fotovoltaische Element gemäß 1 entlang der Schnittlinie II-II stark vergrößert und nicht maßstabgetreu, 2 cut a section through the photovoltaic element according to 1 greatly enlarged along the section line II-II and not to scale,

3 in einer der 2 ähnlichen Schnittdarstellung einen Abschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flächengebildes, ein fotovoltaisches Element ausbildend, 3 in one of the 2 similar sectional view of a portion of another embodiment of a sheet according to the invention, forming a photovoltaic element,

4 eine der 3 ähnliche Darstellung noch einer anderen Ausbildung eines erfindungsgemäßen Flächengebildes, ein fotovoltaisches Element ausbildend, 4 one of the 3 similar representation of yet another embodiment of a sheet according to the invention, forming a photovoltaic element,

5 eine weitere Ausbildung des fotovoltaischen Elementes in einer den 3 und 4 ähnlichen Darstellung, 5 a further embodiment of the photovoltaic element in a 3 and 4 similar representation,

6 noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flächengebildes, ein fotovoltaisches Element ausbildend, in einer den 3 bis 5 ähnlichen Darstellung, 6 Yet another embodiment of a sheet according to the invention, forming a photovoltaic element, in a the 3 to 5 similar representation,

7 noch eine andere Ausführungsform des fotovoltaischen Elementes in einer den 3 bis 6 ähnlichen Darstellung, 7 Yet another embodiment of the photovoltaic element in a 3 to 6 similar representation,

8 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flächengebildes, ein fotovoltaisches Element ausbildend, in einer den 3 bis 7 ähnlichen Darstellung, und 8th a further embodiment of the sheet according to the invention, forming a photovoltaic element, in a 3 to 7 similar representation, and

9 eine den 3 bis 7 ähnliche Darstellung noch eines weiteren erfindungsgemäßen Flächengebildes, ein fotovoltaisches Element ausbildend, wobei es sich versteht, dass auch noch andere Schicht-Kombinationen möglich sind. 9 a the 3 to 7 similar illustration of yet another sheet according to the invention, forming a photovoltaic element, it being understood that other layer combinations are possible.

Die 1 und 2 verdeutlichen eine Ausbildung eines fotovoltaischen Elementes 10 auf Polymerbasis. Das fotovoltaische Element 10 weist eine erste Elektrode 12 und eine zweite Elektrode 14 auf. Zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 12 und 14 ist ein fotovoltaisch aktives Schichtengebilde 16 aus viskosem Schichtmaterial vorgesehen. Die erste Elektrode 12 und/oder die zweite Elektrode 14 ist/sind transparent oder semitransparent, so dass Licht in das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde 16 gelangen oder von diesem emittiert werden kann. Es ist weiter auch möglich, dass die erste Elektrode 12 und/oder die zweite Elektrode 14 nicht transparent oder nicht semitransparent sind. Auch in dem Fall, in dem beide Elektroden nicht transparent oder semitransparent sind, kann Licht durch die freien Bereiche des Gitters fallen, wobei hier dann die Effizienz des fotovolatischen Elements etwas geringer ist. Da das Licht üblicherweise lediglich von einer Seite auf das fotovolatische Element 10 fällt, ist es vorteilhaft, die eine Elektrode aus einem opaken Material und die andere Elektrode aus einem transparenten oder semitransparenten Material auszugestalten.The 1 and 2 illustrate an education of a photovoltaic element 10 based on polymer. The photovoltaic element 10 has a first electrode 12 and a second electrode 14 on. Between the first and the second electrode 12 and 14 is a photovoltaic active layer structure 16 provided by viscous layer material. The first electrode 12 and / or the second electrode 14 is / are transparent or semitransparent, allowing light into the photovoltaic active layered structure 16 arrive or can be emitted by it. It is also possible that the first electrode 12 and / or the second electrode 14 are not transparent or semitransparent. Also in the case where both electrodes are not transparent or semitransparent, light may fall through the free areas of the grating, in which case the efficiency of the photovoltaic element is somewhat lower. Since the light is usually only from one side to the photovoltaic element 10 falls, it is advantageous to design the one electrode of an opaque material and the other electrode of a transparent or semi-transparent material.

Das fotovoltaische Element 10 kann eine Solarzelle oder eine Fotozelle bilden. Im ersteren Fall dient das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde 16 dazu, zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 12 und 14 eine elektrische Spannung U zu erzeugen, wenn das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde 16 mit Lichtenergie beaufschlagt wird. Im zweiten Fall, wenn das fotovoltaische Element 10 eine Fotozelle bildet, dient das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde 16 zur Erzeugung einer Lichtstrahlung, wenn an die erste und zweite Elektrode 12 und 14 eine Spannung U angelegt wird.The photovoltaic element 10 can form a solar cell or a photocell. In the former case, the photovoltaically active layer structure is used 16 to, between the first and the second electrode 12 and 14 to generate an electrical voltage U when the photovoltaically active layer structure 16 is applied with light energy. In the second case, if the photovoltaic element 10 forms a photocell, serves the photovoltaic active layer structure 16 for generating a light radiation when to the first and second electrodes 12 and 14 a voltage U is applied.

Die erste Elektrode 12 ist bei dem in den 1 und 2 verdeutlichen Ausführungsbeispiel des fotovoltaischen Elementes 10 von einer selbsttragenden Gitterelektrode 18 gebildet, die einen Gitterabstand A besitzt. Erfindungsgemäß sind der Gitterabstand A der Gitterelektrode 18 und die Oberflächenspannung des viskosen Schichtmaterials des fotovoltaisch aktiven Schichtengebildes 16 aneinander derartig angepasst, dass die Kavitätsfenster 20 der selbsttragenden Gitterelektrode 18 nach der Trocknung von einer Haut 22 des viskosen Schichtmaterials des fotovoltaisch aktiven Schichtengebildes 16 rissfrei überspannt sind (siehe insbesondere 2).The first electrode 12 is in the in the 1 and 2 illustrate embodiment of the photovoltaic element 10 from a self-supporting grid electrode 18 formed, which has a grid spacing A. According to the grid spacing A of the grid electrode 18 and the surface tension of the viscous layer material of the photovoltaic active layer structure 16 adapted to each other so that the cavity window 20 the self-supporting grid electrode 18 after drying of a skin 22 the viscous layer material of the photovoltaically active layer structure 16 crack-free are covered (see in particular 2 ).

Die selbsttragende Gitterelektrode 18 weist partiell eine Oberflächenbeschichtung 24 auf, die beispielsweise aus TiOx oder dergleichen besteht. Hierbei ist in den aktiven Bereichen des fotovoltaischen Elements 10 die Oberflächenbeschichtung 24 vorzugsweise vollflächig vorgesehen. Infolge der partiellen Oberflächenbeschichtung 24 bleibt ein Abschnitt der Gitterelektrode 18 von der Oberflächenbeschichtung 24 frei. Dieser Abschnitt ist in den 1 und 2 durch den Doppelpfeil 26 verdeutlicht. Der Abschnitt 26 bildet den Flächenbereich des fotovoltaischen Elementes 10, d. h. der Gitterelektrode 18, an den ein Kontaktelement 28 des fotovoltaischen Elementes 10 anschließbar bzw. angeschlossen ist (siehe 1). Auf diese Weise ist es möglich, einzelne Zellen zu einem Modul zusammenzuschalten.The self-supporting grid electrode 18 partially has a surface coating 24 on, which consists for example of TiO x or the like. Here, in the active areas of the photovoltaic element 10 the surface coating 24 preferably provided over the entire surface. Due to the partial surface coating 24 remains a portion of the grid electrode 18 from the surface coating 24 free. This section is in the 1 and 2 through the double arrow 26 clarified. The section 26 make that Surface area of the photovoltaic element 10 ie the grid electrode 18 to which a contact element 28 of the photovoltaic element 10 can be connected or connected (see 1 ). In this way it is possible to interconnect individual cells to form a module.

Die Haut 22 aus dem viskosen Schichtenmaterial bedeckt die Gitterelektrode 18 mit Ausnahme eines Kontaktflächenabschnittes, der in den 1 und 2 durch den Doppelpfeil 30 verdeutlicht ist.The skin 22 from the viscous layer material covers the grid electrode 18 with the exception of a contact surface section, which in the 1 and 2 through the double arrow 30 is clarified.

Das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde 16 weist mindestens eine Lage 32 aus SC, d. h. aus einem Gemisch aus PCBM und P3HT, und mindestens eine Lage 34 aus PEDOT:PSS auf. Die PEDOT:PSS-Lage 34 bedeckt die SC-Lage 32 nur partiell, so dass ein Flächenabschnitt 36 der mindestens einen SC-Lage 32 von der mindestens einen PEDOT:PSS-Lage 34 frei bleibt und somit gewährleistet, dass Kurzschlüsse vermieden werden.The photovoltaic active layer structure 16 has at least one location 32 made of SC, ie a mixture of PCBM and P3HT, and at least one layer 34 from PEDOT: PSS on. The PEDOT: PSS situation 34 covers the SC location 32 only partially, leaving a surface section 36 the at least one SC location 32 from the at least one PEDOT: PSS location 34 remains free and thus ensures that short circuits are avoided.

Die zweite Elektrode 14 ist von einer Metalldick- oder -dünnschicht gebildet und bedeckt das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde 16 nur partiell, d. h. die mindestens eine PEDOT:PSS-Lage 34 steht sowohl auf der dem Abschnitt 26 der Gitterelektrode 18 zugewandten Seite als auch auf der davon abgewandten Seite über die zweite Elektrode 14 über. Diese beiden Überstände sind mit den Bezugsziffern 38 und 40 bezeichnet.The second electrode 14 is formed by a metal thick or thin layer and covers the photovoltaic active layer structure 16 only partially, ie the at least one PEDOT: PSS situation 34 stands both on the section 26 the grid electrode 18 facing side and on the side remote therefrom on the second electrode 14 above. These two supernatants are indicated by the reference numbers 38 and 40 designated.

Die zweite Elektrode 14 dient zur Kontaktierung eines zweiten Kontaktelementes 42.The second electrode 14 serves for contacting a second contact element 42 ,

Wird das fotovoltaische Element 10 mit einer Lichtstrahlung beaufschlagt, so wird zwischen den beiden Kontaktelementen 28 und 42 eine elektrische Spannung U erzeugt, so dass zwischen den beiden Kontaktelementen 28 und 42 eine elektrischer Strom fließt, wenn an die Kontaktelemente 28 und 42 ein elektrischer Verbraucher angeschlossen ist.Will the photovoltaic element 10 is acted upon by a light radiation, so is between the two contact elements 28 and 42 generates an electrical voltage U, so that between the two contact elements 28 and 42 An electric current flows when to the contact elements 28 and 42 an electrical consumer is connected.

3 verdeutlicht einen Abschnitt einer Ausbildung des fotovoltaischen Elementes 10 in einer vergrößerten Längsschnittdarstellung, wobei die erste Elektrode 12 von einer selbsttragenden Gitterelektrode 18 gebildet ist. Die Gitterelektrode 18 ist mit einer Oberflächenbeschichtung 24 versehen. Bei der Oberflächenbeschichtung 24 handelt es sich um eine Lochblockerschicht, beispielsweise aus TiOx. Eine SC-Lage 32 überspannt die mit der Oberflächenbeschichtung 24 bedeckte erste selbsttragende Gitterelektrode 18. An einer Seite der SC-Lage 32 ist eine Elektronenblockerschicht vorgesehen, die beispielsweise von einer PEDOT:PSS-Lage 34 gebildet ist. Die PEDOT:PSS-Lage 34 ist mit einer nicht transparenten zweiten Elektrode 14 bedeckt. 3 illustrates a portion of an embodiment of the photovoltaic element 10 in an enlarged longitudinal sectional view, wherein the first electrode 12 from a self-supporting grid electrode 18 is formed. The grid electrode 18 is with a surface coating 24 Mistake. In the surface coating 24 it is a hole blocker layer, for example of TiO x . A SC location 32 spans those with the surface coating 24 covered first self-supporting grid electrode 18 , On one side of the SC location 32 For example, an electron blocking layer is provided, for example, from a PEDOT: PSS layer 34 is formed. The PEDOT: PSS situation 34 is with a non-transparent second electrode 14 covered.

Licht kann in das fotovoltaische Element 10 gemäß 3 nur an der Seite eintreten und zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 12 und 14 eine elektrische Spannung generieren, die von der zweiten Elektrode 14 abgewandt ist.Light can enter the photovoltaic element 10 according to 3 just enter at the side and between the first and the second electrode 12 and 14 generate an electrical voltage from the second electrode 14 turned away.

4 verdeutlicht in einer der 3 ähnlichen Darstellung eine Ausbildung des fotovoltaischen Elementes 10, wobei die zweite Elektrode 14 die Elektronenblockerschicht aus PEDOT:PSS 34 nicht vollständig sondern nur partiell bedeckt, so dass Licht sowohl von der einen als auch der gegenüberliegenden anderen Seite in das fotovoltaische Element 10 eindringen kann, um zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 12 und 14 eine elektrische Spannung zu erzeugen. 4 clarified in one of the 3 similar representation of an embodiment of the photovoltaic element 10 , wherein the second electrode 14 the electron blocking layer of PEDOT: PSS 34 not completely but only partially covered, allowing light from both the one and the opposite other side into the photovoltaic element 10 can penetrate to between the first and the second electrode 12 and 14 to generate an electrical voltage.

Die partiell vorgesehene zweite Elektrode 14 kann auch durch einen vollflächige aber transparente oder zumindest semitransparente zweite Elektrode 14 ersetzt sein.The partially provided second electrode 14 can also by a full-surface but transparent or at least semitransparent second electrode 14 be replaced.

Gleiche Einzelheiten sind in 4 mit denselben Bezugsziffern wie in 3 bezeichnet.Same details are in 4 with the same reference numerals as in 3 designated.

5 verdeutlicht eine Ausbildung des fotovoltaischen Elementes 10 mit einer die erste Elektrode 12 bildenden selbsttragenden Gitterelektrode 18, die eine Oberflächenbeschichtung 24 aufweist. Die Oberflächenbeschichtung 24 bildet einen Lochblocker beispielsweise aus TiOx. Die selbsttragende, mit der Oberflächenbeschichtung 24 versehene Gitterelektrode 18 ist mit einer SC-Lage 32 versehen, welche die erste Elektrode 12 nach Durchführung eines Trocknungsvorgangs rissfrei überspannt. Die SC-Lage 32 ist an einer Seite mit einem Elektronenblocker versehen, der beispielsweise von einer PEDOT:PSS-Lage 34 gebildet ist. Die Elektronenblocker-Lage 34 ist mit einer zweiten Elektrode 14 versehen. Die zweite Elektrode 14 kann aus einem nicht transparenten Material bestehen. Auf der von der zweiten Elektrode 14 abgewandten Seite des fotovoltaischen Elementes 10 einfallendes Licht erzeugt zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 12 und 14 eine elektrische Spannung. 5 illustrates an embodiment of the photovoltaic element 10 with a first electrode 12 forming self-supporting grid electrode 18 that a surface coating 24 having. The surface coating 24 forms a hole blocker, for example of TiO x . The self-supporting, with the surface coating 24 provided grid electrode 18 is with a SC location 32 provided, which is the first electrode 12 spans after a drying process without cracking. The SC location 32 is provided on one side with an electron blocker, for example, from a PEDOT: PSS layer 34 is formed. The electron blocker position 34 is with a second electrode 14 Mistake. The second electrode 14 may consist of a non-transparent material. On the from the second electrode 14 remote side of the photovoltaic element 10 incident light is generated between the first and second electrodes 12 and 14 an electrical voltage.

In 5 ist eine einseitige Variante des fotovoltaischen Elementes 10 verdeutlicht, d. h. eine Ausbildung mit einer einzigen zweiten Elektrode 14. Demgegenüber verdeutlicht die 2 eine Ausbildung mit zwei sich gegenüberliegenden zweiten Elektroden, die dann – wie bereits ausgeführt worden ist – aus einem transparenten oder semitransparenten Material bestehen müssen, um einfallendes Licht in eine elektrische Spannung umzuwandeln.In 5 is a one-sided variant of the photovoltaic element 10 illustrates, ie a training with a single second electrode 14 , In contrast, illustrates the 2 a training with two opposite second electrodes, which then - as has already been stated - must consist of a transparent or semi-transparent material to convert incident light into an electrical voltage.

6 verdeutlicht in einer Längsschnittdarstellung einen Abschnitt eines fotovoltaischen Elementes 10 stark vergrößert und nicht maßstabgetreu mit einer selbsttragenden Gitterelektrode 18, die von einem Elektronenblocker beispielsweise aus einer PEDOT:PSS-Lage 34 rissfrei überspannt ist. Eine Seite der PEDOT:PSS-Lage 34 ist mit einer SC-Lage 32 versehen. Die SC-Lage 32 ist mit einem Lochblocker versehen, der beispielsweise von einer TiOx–Lage 24 gebildet ist. Die TiOx-Lage 24 ist mit einer zweiten Elektrode 14 versehen. In 6 ist eine einseitige Variante verdeutlicht; es versteht sich, dass dieser Lagenaufbau in Bezug zur Gitterelektrode 18 und der PEDOT:PSS-Lage 34 auch spiegelbildlich zweiseitig aufgebaut sein kann. 6 illustrates in a longitudinal section a section of a photovoltaic element 10 greatly enlarged and not to scale with a self-supporting grid electrode 18 from an electron blocker, for example from a PEDOT: PSS layer 34 crack-free is spanned. One side of the PEDOT: PSS situation 34 is with a SC location 32 Mistake. The SC location 32 is provided with a hole blocker, for example, from a TiO x layer 24 is formed. The TiO x layer 24 is with a second electrode 14 Mistake. In 6 a one-sided variant is clarified; it is understood that this layer structure in relation to the grid electrode 18 and the PEDOT: PSS location 34 can also be constructed mirror-inverted two-sided.

7 verdeutlicht schematisch eine Ausbildung des fotovoltaischen Elementes 10, wobei die selbsttragende Gitterelektrode 18 mit einem Elektronenblocker oberflächlich beschichtet ist, bei dem es sich beispielsweise um eine PEDOT:PSS-Lage 34 handelt. Die mit der PEDOT:PSS-Lage 34 oberflächlich versehene selbsttragende Gitterelektrode 18 ist von einer SC-Lage 32 rissfrei überspannt. Eine Seite der SC-Lage 32 ist mit einem Lochblocker versehen, der beispielsweise von einer TiOx-Schicht 24 gebildet ist. Auf der TiOx-Schicht 24 ist eine zweite Elektrode 14 vorgesehen. 7 schematically illustrates an embodiment of the photovoltaic element 10 , wherein the self-supporting grid electrode 18 is superficially coated with an electron blocker, which is, for example, a PEDOT: PSS layer 34 is. The one with the PEDOT: PSS location 34 superficially provided self-supporting grid electrode 18 is from a SC location 32 crack-free spans. One side of the SC situation 32 is provided with a hole blocker, for example, from a TiO x layer 24 is formed. On the TiO x layer 24 is a second electrode 14 intended.

In 7 ist eine einseitige Variante eines fotovoltaischen Elementes 10 dargestellt. Die mit der PEDOT:PSS-Lage 34 oberflächlich versehene selbsttragende Gitterelektrode 18 kann jedoch auch spiegelbildlich d. h. zweiseitig mit je einem Lochblocker 24 und einer zweiten Elektrode 14 versehen sein.In 7 is a one-sided variant of a photovoltaic element 10 shown. The one with the PEDOT: PSS location 34 superficially provided self-supporting grid electrode 18 However, it can also be mirror-image, ie two-sided, each with a hole blocker 24 and a second electrode 14 be provided.

8 verdeutlicht schematisch eine Ausbildung des fotovoltaischen Elementes 10 mit einer selbsttragenden Gitterelektrode 18, die rissfrei von einem filmbildenden Lochblocker 24 überspannt ist. An einer Seite des Lochblockers 24 ist eine SC-Lage 32 vorgesehen. Auf der SC-Lage 32 ist ein Elektronenblocker 34 vorgesehen, bei dem es sich beispielsweise um eine PEDOT:PSS-Lage 34 handelt. Auf dieser ist eine zweite Elektrode 14 vorgesehen. In 8 ist ein einseitiger Aufbau des fotovoltaischen Elementes 10 verdeutlicht. Dieser Lagenaufbau kann in Bezug zur selbsttragenden Gitterelektrode 18 auch spiegelbildlich zweiseitig ausgebildet sein. 8th schematically illustrates an embodiment of the photovoltaic element 10 with a self-supporting grid electrode 18 being crack-free by a film-forming hole blocker 24 is overstretched. On one side of the hole blocker 24 is a SC location 32 intended. On the SC-location 32 is an electron blocker 34 provided, for example, a PEDOT: PSS situation 34 is. On this is a second electrode 14 intended. In 8th is a one-sided construction of the photovoltaic element 10 clarified. This layer structure can be related to the self-supporting grid electrode 18 also be mirror image formed on two sides.

Während die 3 bis 8 Single-Junction-Zellen verdeutlichen, zeigt die 9 eine Multi-Junction-Zelle mit einer selbsttragenden Gitterelektrode 18, die oberflächlich mit einem Elektronenblocker 34 versehen ist, der beispielsweise von einer PEDOT:PSS-Lage 34 gebildet ist. Die oberflächlich mit dem Elektronenblocker 34 versehene selbsttragende Gitterelektrode 18 ist rissfrei von einer SC-Lage 32 überspannt. An einer Seite der SC-Lage 32 ist ein Lochblocker 24 vorgesehen, bei dem es sich beispielsweise um einen TiOx-Schicht handelt. Auf der Lochblocker-Lage 24 ist ein Elektronenblocker 34' vorgesehen, bei dem es sich, wie bei dem Elektronenblocker 34, beispielsweise um eine PEDOT:PSS-Lage handelt. Auf der Elektronenblocker-Lage 34' ist eine SC-Lage 32' vorgesehen. Die SC-Lage 32' kann der SC-Lage 32 entsprechen oder von dieser verschieden sein. Auf der SC-Lage 32' ist eine Lochblocker-Lage 24' vorgesehen, die der Lochblocker-Lage 24 entsprechen oder von dieser verschieden sein kann. Auf der Lochblocker-Lage 24' ist eine zweite Elektrode 14 vorgesehen.While the 3 to 8th Clarifying single-junction cells shows the 9 a multi-junction cell with a self-supporting grid electrode 18 superficially using an electron blocker 34 provided, for example, by a PEDOT: PSS location 34 is formed. The superficial with the electron blocker 34 provided self-supporting grid electrode 18 is crack-free from a SC-location 32 spans. On one side of the SC location 32 is a hole blocker 24 provided, which is for example a TiO x layer. On the Lochblocker location 24 is an electron blocker 34 ' provided, in which it, as with the electron blocker 34 For example, it is a PEDOT: PSS location. On the electron blocker layer 34 ' is a SC location 32 ' intended. The SC location 32 ' may be the SC location 32 correspond or be different from this. On the SC-location 32 ' is a hole blocker location 24 ' provided that the hole blocker location 24 may be different or different from this. On the Lochblocker location 24 ' is a second electrode 14 intended.

In 9 ist ein einseitiger Lagenaufbau eines Beispiels einer Multi-Junction-Zelle dargestellt; es ist jedoch auch möglich, den Lagenaufbau in Bezug zur selbsttragenden Gitterelektrode 18 spiegelbildlich zweiseitig auszubilden. Noch eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Multi-Junction-Zelle auf einer Seite der selbsttragenden Gitterelektrode 18 und auf der gegenüberliegenden anderen Seite einen Single-Junction-Aufbau auszubilden.In 9 a one-sided layer structure of an example of a multi-junction cell is shown; However, it is also possible, the layer structure in relation to the self-supporting grid electrode 18 form mirror image on two sides. Yet another possibility is to have a multi-junction cell on one side of the self-supporting grid electrode 18 and on the opposite other side to form a single-junction structure.

Oben wurden verschiedene Ausbildungen organischer fotovoltaischer Elemente 10 beschrieben. Erfindungsgemäß ist es selbstverständlich auch möglich, anstelle einer Gitterelektrode 18 ein beliebiges anderes Gittergebilde zu verwenden, um dünnflüssige Medien, wie dünnflüssige Lacke oder dergleichen, aufzunehmen, die nach dem Trocknen einen rissfreien Film bilden. Bei den besagten dünnflüssigen Medien kann es sich also auch um nicht funktionelle Medien und bei den daraus nach der Trocknung gebildeten rissfreien Filmen um ein nicht funktionelles Filmgebilde handeln. Solchermaßen beschichtete Gebilde können z. B. in der Form weiterverarbeitet werden, dass sie beispielsweise beidseitig einlaminiert, einseitig auflaminiert, eingegossen oder dergleichen werden. Im zuerst genannten Falle wird ein Kleber zugeführt.At the top were different forms of organic photovoltaic elements 10 described. Of course, according to the invention it is also possible, instead of a grid electrode 18 to use any other lattice structure to accommodate low viscosity media, such as low viscosity paints or the like, which form a crack-free film after drying. The thin liquid media may thus also be non-functional media and the crack-free films formed therefrom after drying may be a non-functional film structure. Such coated structures can z. B. be further processed in the form that, for example, laminated on both sides, laminated on one side, poured or the like. In the former case, an adhesive is supplied.

Die Beschichtung des Gittergebildes kann ein- oder beidseitig beispielsweise durch Tauchen erfolgen. Desgleichen ist es möglich, das Gittergebilde zuerst durch Tauchen zu beschichten und anschließend ein Slot-Dye-Verfahren durchzuführen.The Coating of the lattice structure can be one or both sides, for example done by dipping. Likewise it is possible that Coat lattice structures first by dipping and then to perform a slot-dyeing process.

Die Trocknung des am Gittergebilde vorgesehenen Mediums erfolgt in der Weise, dass der entsprechende dünne Film nicht durch während der Trocknung auftretende mechanische Spannungen reißt.The Drying of the provided on the lattice structure medium takes place in the Way, that the appropriate thin film is not through during The drying occurring mechanical stresses breaks.

Die Schichtdicken der in den 2 bis 9 schematisch dargestellten Ausführungsformen des jeweiligen fotovoltaischen Elementes 10 betragen beispielsweise für SC: 100 bis 300 nm Lochblocker/TiOx: 10 bis 50 nm Elektronenblocker/PEDOT:PSS: 100 bis 300 nm zweite Elektrode (z. B. aufgedampft): 50 bis 100 nm The layer thicknesses in the 2 to 9 schematically illustrated embodiments of the respective photovoltaic element 10 for example, for SC: 100 to 300 nm Hole blocker / TiO x : 10 to 50 nm Electron blocker / PEDOT: PSS: 100 to 300 nm second electrode (eg vapor-deposited): 50 to 100 nm

Die einzelnen Lagen bzw. Schichten können auf die Gitterelektrode durch Tauchbeschichtung, Düsenbeschichtung oder dergleichen aufgebracht werden. Dabei kann die jeweils erforderliche Gesamtschichtdicke durch mehr als einen Beschichtungsschritt realisiert werden. Außerdem kann die Beschichtung der Gitterelektrode bei unterschiedlichen Temperaturen erfolgen. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Gitterelektrode und die jeweilige Beschichtungslösung eine mindestens annähernd gleiche Temperatur besitzen.The individual layers or layers can be applied to the grid electrode by dip coating, die coating or the like be applied. In this case, the required total layer thickness by be realized more than one coating step. Furthermore can the coating of the grid electrode at different Temperatures occur. In this context, it may be provided that the grid electrode and the respective coating solution have an at least approximately the same temperature.

Desgleichen ist es möglich, dass die Gitterelektrode auf ein Trägermaterial aufgebracht wird, bevor die Beschichtung der Gitterelektrode erfolgt. Desgleichen ist es möglich, dass im Anschluss an den Beschichtungsvorgang bzw. die Beschichtungsschritte ein Laminiervorgang erfolgt. Hierbei kann das Trägermaterial flexibel, nicht flexibel, transparent oder opak, leitfähig oder isolierend ausgebildet sein.Similarly it is possible for the grid electrode to be on a substrate is applied before the coating of the grid electrode takes place. Likewise, it is possible that following the coating process or the coating steps a lamination takes place. in this connection the carrier material can be flexible, not flexible, transparent or opaque, conductive or insulating.

Des Weiteren ist es möglich, dass die Gitterelektrode vor der Beschichtung bzw. den aufeinander folgenden Beschichtungen gereinigt, aufgeraut, bedampft, besputtert oder dergleichen wird.Of Furthermore, it is possible that the grid electrode in front of the Cleaned coating or successive coatings, roughened, steamed, sputtered or the like.

Die Gitterelektrode kann aus einem besonders bearbeiteten Drahtmaterial, das beispielsweise strukturiert wurde, gebildet sein. Denkbar sind hierbei Strukturen wie Muldenstrukturen, Linien- oder Prismenstrukturen oder dergleichen, die zusätzlich erwünschte Effekte bewirken können. Das ist insbesondere beim Aufbau von Solarzellen interessant, um beispielsweise die Lichtführung zu beeinflussen.The Grid electrode can be made of a specially processed wire material, which has been structured, for example, be formed. Are conceivable structures such as well structures, line or prism structures or the like, which additionally desired effects can effect. This is especially true when building solar cells interesting, for example, to influence the light guidance.

Die Gitterelektrode kann gleiche oder unterschiedliche Maschengrößen besitzen. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass sich die Dimensionen der Maschen in den beiden orthogonalen Flächen-Raumrichtungen voneinander unterscheiden.The Grid electrode may have the same or different mesh sizes have. In this context, it can be provided that the dimensions of the mesh in the two orthogonal surface spatial directions differ from each other.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Gitterelektrode aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut ist, die sich regelmäßig abwechseln oder die chaotisch verteilt sind. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die zur Anwendung gelangenden Materialien unterschiedliche Leitfähigkeiten besitzen und z. B. durch eine Webung der Gitterelektrode beispielsweise Leitfähigkeitsgradienten realisiert werden.Of Furthermore, it can be provided that the grid electrode consists of different ones Materials is built up regularly alternate or are distributed chaotically. This can be provided be that the materials used are different Have conductivities and z. B. by a weaving of Grid electrode, for example, conductivity gradients will be realized.

Die Gitterelektrode kann z. B. aus Drähten aufgebaut sein, die unterschiedliche Durchmesser besitzen. Hierbei ist auch denkbar, dass durch die Webung Dickengradienten erzeugt werden, um besondere Effekte zu bewirken. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, Gitterelektroden zum Einsatz zu bringen, die in einer Flächenrichtung isolierende und in der dazu orthogonalen anderen Flächenrichtung leitende Eigenschaften besitzen.The Grid electrode can, for. B. be composed of wires, which have different diameters. It is also conceivable that by the weaving Dickengradienten be generated to special Effect effects. In this context, it is also possible Grid electrodes are used in a plane direction insulating and in the orthogonal other surface direction possess conductive properties.

Des Weiteren ist es möglich, dass mehrere Gitterelektroden aufeinander gestapelt werden. Das kann beispielsweise nach den Beschichtungsvorgängen erfolgen, um weitere gewünschte Effekte oder Eigenschaften zu erzielen.Of Furthermore, it is possible that multiple grid electrodes stacked on top of each other. This can, for example, after the coating operations done to other desired effects or properties to achieve.

Es ist auch möglich, beispielsweise ein Gewebe einzusetzen, das ursprünglich nicht leitfähig ist und erst durch einen Bedampfungsprozess partiell oder vollflächig leitfähig wird. Darüber hinaus ist es möglich, dass das gesamte fotovoltaische Element, d. h. die Gitterelektrode mit ihrem Schichten- bzw. Lagenaufbau, nach Abschluss der Beschichtungen einem Temperprozess ausgesetzt wird, um beispielsweise den Lagenverbund zu verbessern. Des Weiteren ist es möglich, dass die Gitterelektrode bzw. das Gewebe vor dem Einsatz beispielsweise durch einen Walzvorgang teilgeglättet wird.It it is also possible, for example, to use a tissue, which is not originally conductive and only partial or full surface through a sputtering process becomes conductive. In addition, it is possible that the entire photovoltaic element, d. H. the grid electrode with their layer or layer structure, after completion of the coatings a tempering process is exposed to, for example, the composite layer to improve. Furthermore, it is possible that the grid electrode or the fabric before use, for example, by a rolling process partially smoothed.

Eine mögliche Spezifikation für die Gitterelektrode eines Ausführungsbeispiels des fotovoltaischen Elementes 10 ist:
Material: rostfreier Stahl/1.4306
Drahtdurchmesser: 0,030 mm
Maschenweite/Aperture: 0,480 mm
Hersteller: Paul GmbH & Co. – Metallgewebe – und Filterfabriken
Gewebe: Plain Weave
A possible specification for the grid electrode of an embodiment of the photovoltaic element 10 is:
Material: stainless steel / 1.4306
Wire diameter: 0.030 mm
Mesh size / Aperture: 0.480 mm
Manufacturer: Paul GmbH & Co. - Metallgewebe - und Filterfabriken
Fabric: Plain Weave

1010
fotovoltaisches Elementphotovoltaic element
1212
erste Elektrode (von 10)first electrode (from 10 )
1414
zweite Elektrode (von 10)second electrode (from 10 )
1616
fotovoltaisch aktives Schichtengebilde (zwischen 12 und 14)photovoltaic active layer structure (between 12 and 14 )
1818
Gitterelektrode (von 12)Grid electrode (from 12 )
2020
Kavitätsfenster (von 18)Cavity window (from 18 )
2222
Haut (an 18 für 16)Skin (on 18 For 16 )
2424
Oberflächenbeschichtung (von 18)Surface coating (from 18 )
2626
Abschnitt (von 18 ohne 24)Section (from 18 without 24 )
2828
Kontaktelement (von 10 an 26)Contact element (from 10 at 26 )
3030
Kontaktflächenabschnitt (von 10)Contact surface section (from 10 )
3232
SC-Lage (von 16)SC position (from 16 )
3434
PEDOT:PSS-Lage (von 16)PEDOT: PSS position (from 16 )
3636
Flächenabschnitt (von 32)Area section (from 32 )
3838
Überstand (von 34 über 14)Supernatant (from 34 above 14 )
4040
Überstand (von 34 über 14)Supernatant (from 34 above 14 )
4242
zweites Kontaktelement (10 an 14)second contact element ( 10 at 14 )

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 2004/0187911 A1 [0002] US 2004/0187911 A1 [0002]
  • - US 7022910 B2 [0003] US 7022910 B2 [0003]
  • - US 2005/0263178 A1 [0004] US 2005/0263178 A1 [0004]

Claims (56)

Flächengebilde mit einem Trägerelement für ein viskoses Beschichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement von einem Gittermaterial gebildet ist, dessen Rasterabstände und die Oberflächenspannung des Beschichtungsmaterials aneinander derartig angepasst sind, dass die Kavitätsfenster des Gittermaterials des Trägerelementes nach dem Beschichten des Trägerelementes von einer Haut des viskosen Beschichtungsmaterials überspannt sind, die nach dem Trocknen einen das Gittermaterial bedeckenden und rissfrei überspannenden Film bildet.Sheet with a carrier element for a viscous coating material, characterized in that the carrier element is formed by a grid material whose grid spacings and the surface tension of the coating material are adapted to each other such that the cavity window of the grid material of the carrier element after coating of the carrier element of a skin of the viscous Coating material are spanned, which forms after drying a covering the grid material and crack-free spanning film. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gittermaterial des Trägerelementes von einem Metalldrahtgewebe gebildet ist.Fabric according to claim 1, characterized in that the grid material of the carrier element is formed by a metal wire mesh. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gittermaterial des Trägerelementes von einem Textilgewebe gebildet ist.Fabric according to claim 1, characterized in that the grid material of the carrier element is formed by a textile fabric. Flächengebilde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gittermaterial des Trägerelementes von einem oberflächenmetallisierten Textilgewebe gebildet ist.Sheet according to claim 3, characterized in that the grid material of the carrier element formed by a surface-metallized textile fabric is. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gittermaterial des Trägerelementes an einem Grundflächenelement angebracht ist.Fabric according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the grid material of the carrier element attached to a base member. Flächengebilde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundflächenelement formstabil starr ist.Sheet according to claim 5, characterized characterized in that the base member rigid dimensionally stable is. Flächengebilde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundflächenelement verformbar flexibel ist.Sheet according to claim 5, characterized characterized in that the base element deformable flexible is. Flächengebilde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht des Metalldrahtgewebes oberflächlich gereinigt und/oder aufgeraut und/oder beschichtet ist.Sheet according to claim 2, characterized characterized in that the wire of the metal wire mesh is superficial cleaned and / or roughened and / or coated. Flächengebilde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht des Metalldrahtgewebes oberflächlich strukturiert ist.Sheet according to claim 2, characterized characterized in that the wire of the metal wire mesh is superficial is structured. Flächengebilde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur eine Muldenstruktur und/oder eine Linienstruktur und/oder eine Prismenstruktur ist.Fabric according to claim 9, characterized characterized in that the surface structure is a trough structure and / or a line structure and / or a prism structure. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitätsfenster des Gittermaterials des Trägerelementes gleich groß sind.Fabric according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the cavity window of the Grid material of the support element are the same size. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitätsfenster des Gittermaterials des Trägerelementes unterschiedlich groß sind.Fabric according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the cavity window of the Grid material of the support element are different sizes. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gittermaterial des Trägerelementes in seinen beiden Raumrichtungen jeweils einen konstanten Rasterabstand aufweist.Fabric according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the grid material of the carrier element in its two spatial directions in each case a constant grid spacing having. Flächengebilde nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasterabstand in beiden Raumrichtungen gleich groß ist.Fabric according to claim 13, characterized characterized in that the grid spacing in both spatial directions is the same size. Flächengebilde nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasterabstand in beiden Raumrichtungen unterschiedlich groß ist.Fabric according to claim 13, characterized characterized in that the grid spacing in both spatial directions is different in size. Flächengebilde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalldrahtgewebe des Gittermaterials des Trägerelementes aus einem einzigen Drahtmaterial besteht.Sheet according to claim 2, characterized in that the metal wire mesh of the mesh material of the Carrier element consists of a single wire material. Flächengebilde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalldrahtgewebe des Gittermaterials des Trägerelementes aus unterschiedlichen Drahtmaterialien oder beschichteten Materialien besteht.Sheet according to claim 2, characterized in that the metal wire mesh of the mesh material of the Carrier element made of different wire materials or coated materials. Flächengebilde nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Drahtmaterialien voneinander verschiedene elektrische Leitfähigkeiten besitzen.Fabric according to claim 17, characterized characterized in that the different wire materials from each other have different electrical conductivities. Flächengebilde nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Drahtmaterialien unterschiedliche Drahtdurchmesser besitzen.Fabric according to claim 17, characterized characterized in that the different wire materials are different Have wire diameter. Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gittermaterial des Trägerelementes in einer Raumrichtung elektrisch leitend und in der anderen Raumrichtung elektrisch isolierend ist.Fabric according to claim 1, characterized in that the grid material of the carrier element electrically conductive in one spatial direction and in the other spatial direction is electrically insulating. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Beschichtungsmaterial beschichtete Gittermaterial des Trägerelementes mindestens einlagig vorgesehen ist.Fabric according to one of the claims 1 to 20, characterized in that with coating material coated grid material of the carrier element at least is provided in one layer. Flächengebilde nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Beschichtungsmaterial beschichtete Gittermaterial des Trägerelementes eine Anzahl aufeinander gestapelte Lagen aufweist.Fabric according to claim 21, characterized characterized in that the coated with coating material Grid material of the carrier element a number of consecutive has stacked layers. Flächengebilde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgewebe partiell oder vollflächig oberflächenmetallisiert ist.Fabric according to claim 4, characterized characterized in that the textile fabric partially or completely is surface metallized. Flächengebilde insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gittermaterial des Trägerelementes eine selbsttragende Gitterelektrode eines fotovoltaischen Elementes und das Beschichtungsmaterial ein fotovoltaisch aktives Schichtengebilde des fotovoltaischen Elementes bildet.Fabrics in particular after a of claims 1 to 23, characterized in that the grid material the carrier element is a self-supporting grid electrode a photovoltaic element and the coating material Photovoltaically active layer structure of the photovoltaic element forms. Flächengebilde nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das fotovoltaisch aktive Schichtengebilde des Beschichtungsmaterials mindestens eine Lochblockerlage, mindestens eine Elektronenblockerlage und mindestens eine Halbleiterlage aufweist, wobei die Halbleiterlage insbesondere einen Elektronendonator und einen Elektronenakzeptor umfasst.Fabric according to claim 24, characterized in that the photovoltaically active layer structure of the Coating material at least one Lochblockerlage, at least an electron blocking layer and at least one semiconductor layer, wherein the semiconductor layer in particular an electron donor and comprises an electron acceptor. Flächengebilde nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lochblockerlage von TiOx gebildet ist.Fabric according to claim 25, characterized in that the at least one hole blocking layer of TiO x is formed. Flächengebilde nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektronenblockerlage von PEDOT:PSS (Poly(3,4)ethylenedioxythiophene)Poly(styrenesulfonat)) gebildet ist.Fabric according to claim 25, characterized characterized in that the at least one electron blocking layer of PEDOT: PSS (poly (3,4) ethylene dioxythiophene) poly (styrenesulfonate)) is formed. Flächengebilde nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Halbleiterlage von PCBM (Fullerene) und P3HT (Poly-3-hexylthiophene) gebildet ist, wobei insbesondere PCBM einen Elektronenakzeptor und P3HAT einen Elektronendonator bildet.Fabric according to claim 25, characterized characterized in that the at least one semiconductor layer of PCBM (Fullerenes) and P3HT (poly-3-hexylthiophene) is formed, wherein In particular, PCBM has an electron acceptor and P3HAT has an electron donor forms. Flächengebilde nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis PCBM:P3HT zwischen 0,5:2 und 2:0,5 beträgt.Fabric according to claim 28, characterized characterized in that the ratio PCBM: P3HT between 0.5: 2 and 2: 0.5. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem fotovoltaisch aktiven Schichtengebilde des fotovoltaischen Elementes eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to one of the claims 24 to 29, characterized in that on the photovoltaically active Layer structure of the photovoltaic element, a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode opak teilflächig vorgesehen ist.Fabric according to claim 30, characterized in that the counterelectrode is provided on an opaque part of the surface is. Flächengebilde nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode transparent vollflächig vorgesehen ist.Fabric according to claim 30, characterized characterized in that the counterelectrode is transparent all over is provided. Flächengebilde nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode aus mindestens einer Metallschicht besteht.Fabric according to claim 30, characterized in that the counterelectrode consists of at least one metal layer consists. Flächengebilde nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode aus einer Anzahl unterschiedlicher Metallschichten besteht.Fabric according to claim 33, characterized characterized in that the counterelectrode consists of a number of different Consists of metal layers. Flächengebilde nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode aus ITO besteht.Fabric according to claim 30, characterized characterized in that the counter electrode consists of ITO. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttragende Gitterelektrode oberflächlich eine Lochblockerschicht aufweist, dass die lochblockerbeschichtete Gitterelektrode mit Halbleitermaterial versehen ist, wobei eine Haut des Halbleitermaterials die Kavitätsfenster der lochblockerbeschichteten Gitterelektrode überspannt, dass die Haut des Halbleitermaterials mindestens einseitig mit einer Elektronenblockerschicht versehen ist, und dass auf der mindestens einen Elektronenblockerschicht eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to one of claims 24 to 35, characterized in that the self-supporting grid electrode has a superficially a hole blocker layer that the hole block coated grid electrode is provided with semiconductor material, wherein a skin of the semiconductor material spans the cavity window of the hole block coated grid electrode that the skin of the semiconductor material with at least one side an electron blocker layer, and that on the at least one electron blocker layer, a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode opak oder transparent vollflächig oder partiell vorgesehen ist.Fabric according to claim 36, characterized characterized in that the counterelectrode opaque or transparent over the entire surface or partially provided. Flächengebilde nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander abgewandte Elektronenblockerschichten vorgesehen sind, und dass an einer der beiden Elektronenblockerschichten eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to claim 36, characterized characterized in that two mutually remote electron blocker layers are provided, and that on one of the two electron blocker layers a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander abgewandte Elektronenblockerschichten vorgesehen sind, und dass an beiden Elektronenblockerschichten jeweils eine Gegenelektrode vorgesehen ist, von welchen mindestens eine lichtdurchlässig ist.Fabric according to claim 36, characterized characterized in that two mutually remote electron blocker layers are provided, and that on both Elektronenblockerschichten respectively a counter electrode is provided, of which at least one is translucent. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttragende Gitterelektrode oberflächlich eine Elektronenblockerschicht aufweist, die elektronenblockerbeschichtete Gitterelektrode mit Halbleitermaterial versehen ist, wobei eine Haut des Halbleitermaterials die Kavitätsfenster der elektronenblockerbeschichteten Gitterelektrode überspannt, dass die Haut des Halbleitermaterials mindestens einseitig mit einer Lochblockerschicht versehen ist, und dass auf der mindestens einen Lochblockerschicht eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to one of the claims 24 to 35, characterized in that the self-supporting grid electrode has superficially an electron blocker layer, the Electron-block-coated grid electrode with semiconductor material is provided, wherein a skin of the semiconductor material, the cavity window of the electron-block-coated grid electrode spans, that the skin of the semiconductor material at least one side with a Lochblockerschicht is provided, and that on the at least one Lochblockerschicht a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lochblockerschicht vorgesehen ist und dass die Gegenelektrode opak oder transparent vollflächig oder opak partiell vorgesehen ist.Fabric according to claim 40, characterized characterized in that a hole blocker layer is provided and that the counter electrode opaque or transparent full surface or opaque partially provided. Flächengebilde nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander abgewandte Lochblockerschichten vorgesehen ist und dass an einer der beiden Lochblockerschichten eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to claim 40, characterized characterized in that two mutually facing Lochblockerschichten is provided and that at one of the two Lochblockerschichten a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander abgewandte Lochblockerschichten vorgesehen sind, und dass an beiden Lochblockerschichten jeweils eine Gegenelektrode vorgesehen ist, von welchen mindestens eine lichtdurchlässig ist.Fabric according to claim 40, characterized characterized in that two mutually facing Lochblockerschichten are provided, and that at both Lochblockerschichten respectively a counter electrode is provided, of which at least one is translucent. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttragende Gitterelektrode mit einer Haut aus einem Elektronenblockermaterial versehen ist, welche die Kavitätsfenster der selbsttragenden Gitterelektrode überspannt, dass die Haut aus dem Elektronenblockermaterial mindestens einseitig mit einer Halbleitermaterialschicht versehen ist, dass auf der mindestens einen Halbleitermaterialschicht eine Lochblockerschicht vorgesehen ist, und dass auf der mindestens einen Lochblockerschicht eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to one of the claims 24 to 35, characterized in that the self-supporting grid electrode provided with a skin of an electron blocker material, which spans the cavity windows of the self-supporting grid electrode, that the skin from the electron blocker material at least one side is provided with a semiconductor material layer that on the at least a hole blocking layer is provided on a semiconductor material layer is, and that on the at least one hole blocker layer, a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halbleitermaterialschicht vorgesehen, auf der eine Lochblockerschicht vorgesehen ist, und dass die Gegenelektrode opak oder transparent vollflächig oder partiell vorgesehen ist.Fabric according to claim 44, characterized characterized in that a semiconductor material layer is provided, on which a hole blocker layer is provided, and that the counter electrode opaque or transparent all over or partially provided is. Flächengebilde nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander abgewandte Halbleitermaterialschichten vorgesehen sind, dass an beiden Halbleitermaterialschichten jeweils eine Lochblockerschicht vorgesehen ist, und dass an mindestens einer Lochblockerschicht eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to claim 44, characterized characterized in that two semiconductor material layers facing away from each other are provided that on both semiconductor material layers respectively a Lochblockerschicht is provided, and that at least one Lochblockerschicht a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to claim 46, characterized characterized in that a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gegenelektroden vorgesehen sind, von welchen mindestens eine lichtdurchlässig ist.Fabric according to claim 46, characterized characterized in that two counter-electrodes are provided, of which at least one is translucent. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttragende Gitterelektrode mit einer Haut aus einem Lochblockermaterial versehen ist, welche die Kavitätsfenster der selbsttragenden Gitterelektrode überspannt, dass die Haut aus dem Lochblockermaterial mindestens einseitig mit einer Halbleitermaterialschicht versehen ist, dass auf der mindestens einen Halbleitermaterialschicht eine Elektronenblockerschicht vorgesehen ist, und dass auf der mindestens einen Elektronenblockerschicht eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to one of the claims 24 to 35, characterized in that the self-supporting grid electrode is provided with a skin of a hole blocker material which spans the cavity window of the self-supporting grid electrode, that the skin from the hole blocker material with at least one side a semiconductor material layer is provided on the at least a semiconductor material layer an electron blocker layer provided is, and that on the at least one electron blocker layer a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halbleitermaterialschicht vorgesehen, auf der eine Elektronenblockerschicht vorgesehen ist, und dass die Gegenelektrode opak oder transparent vollflächig oder partiell vorgesehen ist.Fabric according to claim 49, characterized characterized in that a semiconductor material layer is provided, on which an electron blocker layer is provided, and that the Counterelectrode opaque or transparent full or partial is provided. Flächengebilde nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass zwei voneinander abgewandte Halbleitermaterialschichten vorgesehen sind, dass an beiden Halbleitermaterialschichten jeweils eine Elektronenblockerschicht vorgesehen ist, und dass an mindestens einer Elektronenblockerschicht eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to claim 49, characterized characterized in that two semiconductor material layers facing away from each other are provided that on both semiconductor material layers respectively an electron blocking layer is provided, and that at least an electron blocking layer is provided a counter electrode. Flächengebilde nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenelektrode vorgesehen ist.Fabric according to claim 51, characterized characterized in that a counter electrode is provided. Flächengebilde nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gegenelektroden vorgesehen sind, von welchen mindestens eine lichtdurchlässig ist.Fabric according to claim 51, characterized characterized in that two counter-electrodes are provided, of which at least one is translucent. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttragende Gitterelektrode und eine Gegenelektrode eine Multi-Junction Zelle mit mindestens zwei aufeinander vorgesehenen fotovoltaisch aktiven Schichtengebilden aufweist.Fabric according to one of the claims 24 to 35, characterized in that the self-supporting grid electrode and a counter electrode a multi-junction cell with at least two successive photovoltaically active layers having. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttragende Gitterelektrode und zwei voneinander abgewandte Gegenelektroden zwei Multi-Junction Zellen mit jeweils mindestens zwei aufeinander vorgesehenen fotovoltaisch aktiven Schichtengebilden aufweist.Fabric according to one of the claims 24 to 35, characterized in that the self-supporting grid electrode and two opposing counter electrodes two multi-junction Cells with at least two successive photovoltaic having active layers. Flächengebilde nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttragende Gitterelektrode und zwei voneinander abgewandte Gegenelektroden vorgesehen sind, wobei zwischen der selbsttragenden Gitterelektrode und der einen Gegenelektrode eine Multi-Junction Zelle mit jeweils mindestens zwei aufeinander vorgesehenen fotovoltaisch aktiven Schichtengebilden ausgebildet ist, und zwischen der selbsttragenden Gitterelektrode und der anderen Gegenelektrode eine Single-Junction Zelle ausgebildet ist.Fabric according to one of the claims 24 to 35, characterized in that the self-supporting grid electrode and two opposing counter-electrodes are provided, between the self-supporting grid electrode and the one Counterelectrode a multi-junction cell with at least each two successive photovoltaically active layers is formed, and between the self-supporting grid electrode and the other counter electrode is formed a single-junction cell.
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