НАНЕСЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДНИКОВ СОЛНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА

1. Способ нанесения рисунка электрических проводников на подложку, образованную поверхностью солнечного элемента, включающий
a) обеспечение гибкой мембраны,
b) образование рисунка желобков на первой поверхности мембраны, причем рисунок по меньшей мере частично соответствует требуемому рисунку электрических проводников, наносимых на подложку,
c) загрузку в желобки композиции, содержащей в качестве компонентов композиции электропроводящие частицы и адгезив, причем загрузку выполняют в ходе одного или более подэтапов, в результате чего по завершении этапа загрузки композиция по существу заполняет желобки вровень с первой поверхностью мембраны, а части первой поверхности между желобками по существу лишены композиции,
d) обеспечение контакта мембраны с подложкой, причем первая поверхность мембраны обращена к подложке,
e) приложение давления к мембране с обеспечением прикрепления композиции, загруженной в желобки на первой поверхности мембраны, к подложке,
f) отделение мембраны от подложки для переноса композиции из желобков на первой поверхности мембраны на подложку и
g) приложение энергии, достаточной для спекания электропроводящих частиц, с обеспечением электропроводности рисунка композиции, перенесенного на подложку из желобков.
2. Способ по п. 1, в котором композиция, загружаемая в желобки, содержит в качестве дополнительного компонента композиции жидкость-носитель для образования влажной композиции, а этап загрузки включает по меньшей мере однократное выполнение цикла заполнения, включающего этапы, на которых
(i) наносят избыточное количество влажной композиции на всю первую поверхность мембраны,
(ii) удаляют избыточную влажную композицию с первой поверхности с сохранением влажной композиции по существу исключительно внутри желобков на первой поверхности мембраны и
(iii) по существу высушивают влажную композицию внутри желобков посредством удаления жидкости-носителя с сохранением высушенной композиции,
причем этапы (i), (ii) и (iii) повторяют необходимое количество раз до тех пор, пока сухая композиция по существу не заполнит желобки и не достигнет уровня вровень с первой поверхностью мембраны.
3. Способ по п. 2, в котором мембрану очищают для удаления композиции с частей мембраны между желобками как до, так и после выполнения этапа (iii) по меньшей мере последнего цикла заполнения.
4. Способ по п. 2 или 3, в котором относительные пропорции компонентов композиции варьируются между циклами заполнения.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором разделительное покрытие наносят на желобки мембраны и высушивают на них перед загрузкой композиции в желобки.
6. Способ по п. 5, в котором разделительное покрытие формируют только на стенках желобков.
7. Способ по любому из пп. 1-6, также включающий выполнение перед этапом c) и, при необходимости, после нанесения разделительного покрытия, этапов, на которых
A. наносят светомодифицирующее покрытие на первую поверхность мембраны,
B. очищают первую поверхность с сохранением покрытия по существу лишь внутри желобков, и
C. высушивают светомодифицирующее покрытие до или после очистки первой поверхности с сохранением высушенного светомодифицирующего покрытия только на стенках желобков.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором перед обеспечением контакта указанной мембраны с указанной подложкой согласно этапу d) на первую поверхность мембраны наносят адгезивное покрытие для покрытия любой композиции, присутствующей в желобках, причем указанное адгезивное покрытие высушивают перед обеспечением контакта с подложкой.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором желобки рисунка по существу идентичны друг другу.
10. Способ по любому из пп. 1-8, в котором по меньшей мере два желобка на рисунке или два различных участка одного желобка отличны друг от друга по глубине и/или ширине.
11. Способ по любому из пп. 1-10, в котором подложка содержит полупроводниковую пластину, а по меньшей мере одна из композиций, загружаемых на одном или более подэтапах этапа загрузки, содержит стеклоприпой в качестве дополнительного компонента композиции, причем подложку и композицию нагревают после выполнения этапа f) с обеспечением сплавления композиции с подложкой.
12. Способ по п. 11, в котором нагревают подложку и композицию с обеспечением сплавления композиции с подложкой до выполнения этапа g) спекания электропроводящих частиц композиции.
13. Способ по п. 11, в котором нагревают подложку и композицию с обеспечением сплавления композиции с подложкой после выполнения этапа g) спекания электропроводящих частиц композиции.
14. Способ по любому из пп. 1-13, в котором гибкая мембрана выбрана из заранее выполненной мембраны, выполненной из пластикового полимера и литьевого пластикового полимера.
15. Способ по п. 14, в котором пластиковый полимер представляет собой термопластичный полимер, выбранный из группы, включающей циклоолефиновый сополимер, полиэтилен, полипропилен, термопластичный полиуретан и комбинации указанного.
16. Способ по п. 15, в котором заранее выполненная мембрана состоит по меньшей мере из двух слоев, а по меньшей мере один из указанных слоев содержит термопластичный полимер.
Rz
17. Способ по любому из пп. 1-16, в котором первая поверхность гибкой мембраны имеет среднюю шероховатость , составляющую 1 мкм или меньше, 500 нм или меньше, 250 нм или меньше, или 100 нм или меньше.
18. Способ по любому из пп. 1-17, в котором частицы электропроводящего материала выполнены из соединений, выбранных из группы, включающей металлы, сплавы, металлорганические соединения, проводящие полимеры, их предшественники, их соли и комбинации указанного.
19. Способ по любому из пп. 1-18, в котором адгезив представляет собой по меньшей мере одно из следующего: a) органическое связующее вещество, b) органический адгезив и c) стеклоприпой.
20. Способ по п. 19, в котором органический адгезив представляет собой чувствительный к давлению или нагреванию адгезив.
21. Способ по любому из пп. 1-20, в котором этап e), на котором прикладывают давление, выполняют при температуре в диапазоне от 60°C до 200°C.
22. Способ по любому из пп. 1-21, в котором рисунок желобков в гибкой мембране выполняют посредством ответного рисунка ножевых штампов на наносящем рисунок элементе, причем гибкая мембрана и наносящий рисунок элемент перемещают относительно друг друга в ходе нанесения рисунка, причем наносящий рисунок элемент при необходимости представляет собой штамповочный ролик, а гибкая мембрана при необходимости представляет собой непрерывную мембрану.
23. Способ по любому из пп. 1-22, в котором композицию подвергают спеканию на этапе g) при по меньшей мере одной из температур в диапазоне от 150°C до 800°C.
W
h
ASP
B
24. Способ по любому из пп. 1-23, в котором желобки образуют непрерывные или отдельные прямые или изогнутые линии, причем по меньшей мере часть каждой линии имеет сужающийся профиль поперечного сечения, выбранный из группы, включающей треугольный, трапециевидный, многоугольный, полукруглый, или полуэллиптический профиль, причем любой из профилей имеет по меньшей мере ширину основания  и высоту , причем безразмерное аспектное отношение  между высотой и шириной основания находится в диапазоне от 5:1 до 1:5, от 3:1 до 1:2, от 2:1 до 1:1 или от 1,75:1 до 1:1,75.
25. Способ по п. 24, в котором сужающаяся сторона профиля поперечного сечения (a) образует с первой поверхностью мембраны угол, составляющий по меньшей мере 30°, по меньшей мере 40°, по меньшей мере 45°, по меньшей мере 50° или по меньшей мере 60° и, при необходимости, по большей мере 90°, по большей мере 85° или по большей мере 80°; и/или (b) имеет усредненный уклон по меньшей мере 0,75, по меньшей мере 1 или по меньшей мере 1,3 и, при необходимости, по большей мере 8, по большей мере 4 или по большей мере 2.
26. Способ по любому из пп. 1-23, в котором по меньшей мере один из желобков выполняют посредством наносящего рисунок элемента, выбранного из группы, включающей пробойник, лазерный луч, и метод формирования рисунка, такой как фотолитография.
27. Гибкая мембрана, подходящая для нанесения рисунка электрических проводников на подложку, образованную поверхностью солнечного элемента, причем гибкая мембрана выполнена согласно способу по любому из пп. 1-26.
28. Гибкая мембрана, подходящая для нанесения рисунка электрических проводников на подложку, образованную поверхностью солнечного элемента, причем гибкая мембрана имеет первую поверхность, содержащую рисунок желобков, загружаемых по существу вровень с поверхностью мембраны композицией, содержащей электропроводящие частицы и адгезив,
композиция выполнена с возможностью обеспечения электропроводности композиции в результате спекания посредством приложения к ней энергии, а части без желобков первой поверхности по существу лишены композиции;
мембрана выполнена таким образом, что при прижатии мембраны и подложки друг к другу композиция в желобках сильнее прикрепляется к подложке, чем к мембране, так, что последующее отделение мембраны от подложки приводит к сохранению композиции на подложке в виде рисунка, зеркально соответствующего рисунку желобков.
29. Солнечный элемент с рисунком, имеющий рисунок электрических проводников, нанесенный на светособирающую сторону солнечного элемента, причем по меньшей мере часть электрических проводников соответствует одному или более из следующих условий:
a)
W
h
ASP
ASP
h
W
B
B
электрические проводники имеют профиль поперечного сечения, в котором значение  представляет собой ширину основания указанного профиля, причем основание соприкасается со светособирающей стороной солнечного элемента, значение  представляет собой ортогональное расстояние между основанием и верхней точкой профиля (также называемое высотой профиля), а значение  представляет собой аспектное отношение между высотой профиля и шириной основания ( =  / ), причем:
i. W
B
составляет по меньшей мере 5 мкм или по меньшей мере 10 мкм и по большей мере 50 мкм или по большей мере 40 мкм, или по большей мере 30 мкм, или по большей мере 20 мкм;
ii h
составляет по меньшей мере 3 мкм, по меньшей мере 5 мкм, по меньшей мере 10 мкм, по меньшей мере 15 мкм или по меньшей мере 20 мкм и по большей мере 80 мкм, по большей мере 60 мкм, по большей мере 50 мкм или по большей мере 40 мкм; и
iii ASP
составляет по меньшей мере 1:2, по меньшей мере 1:1,75, по меньшей мере 1:1,5 или по меньшей мере 1:1 и по большей мере 3:1, по большей мере 2:1 или по большей мере 1,5:1;
a) профиль поперечного сечения электрических проводников имеет по меньшей мере две стороны, проходящие кверху от основания профиля, причем среднее значение уклона в точке половины ширины основания согласно значению касательной углов, образованных между по меньшей мере одной из двух указанных сторон и основанием профиля, составляет по меньшей мере 0,85 или по меньшей мере 1, или по меньшей мере 1,15, или по меньшей мере 1,3 и по большей мере 6, по большей мере 4 или по большей мере 2;
b) электрические проводники состоят из одного или более спеченных электропроводных материалов;
c) поперечное сечение электрических проводников, выполненное перпендикулярно относительно светособирающей стороны солнечного элемента, содержит два или более слоев различных спеченных материалов, причем указанные слои при необходимости соответствуют профилю поперечного сечения проводников; и
d) электрические проводники имеют внешнюю поверхность, которая обладает светоотражающими свойствами.