DE102014225270A1

DE102014225270A1 - Contact frame for electrochemical substrate coating

Info

Publication number: DE102014225270A1
Application number: DE102014225270.9A
Authority: DE
Inventors: Werner Maurer
Original assignee: Gebrueder Schmid GmbH and Co
Current assignee: Gebrueder Schmid GmbH and Co
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2016-06-09

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kontaktrahmen (1‘‘) zur beidseitigen elektrochemischen Beschichtung mindestens eines flachen Substrats (2), insbesondere mindestens eines Solarzellenbauelements. Der erfindungsgemäße Kontaktrahmen (1‘‘) umfasst ein Rahmenrückteil (3‘‘), das rückseitige Halte-/Kontaktmittel (4‘) zur rückseitigen mechanischen Halterung und elektrischen Kontaktierung mindestens eines flachen Substrats (2) und eine elektrische Stromführung (5‘‘) zu einem externen elektrischen Anschluss aufweist. Die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel sind elektrisch mit der elektrischen Stromführung verbunden. Des Weiteren umfasst der Kontaktrahmen ein Rahmenvorderteil (6‘), das vorderseitige Halte-/Kontaktmittel (7‘‘) zur vorderseitigen mechanischen Halterung und elektrischen Kontaktierung des mindestens einen flachen Substrats aufweist. Das Rahmenvorderteil ist derart zur abnehmbaren Anbringung an dem Rahmenrückteil ausgebildet, dass es mit diesem ein Substrataufnahmefenster (8) zum Aufnehmen des mindestens einen flachen Substrats bildet. Das mindestens eine flache Substrat ist in dem Substrataufnahmefenster durch die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel und die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel beidseitig elektrisch kontaktiert und zwischen diesen mechanisch gehalten. Es ist ein elektrisches Verbindungsmittel (9‘‘) vorgesehen, das bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel elektrisch mit den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln und/oder der elektrischen Stromführung des Rahmenrückteils verbindet. Verwendung z.B. in der Solarzellenindustrie.The invention relates to a contact frame (1 '') for the double-sided electrochemical coating of at least one flat substrate (2), in particular at least one solar cell component. The contact frame (1 '') according to the invention comprises a frame back (3 ''), the rear holding / contact means (4 ') for the rear-side mechanical support and electrical contacting of at least one flat substrate (2) and an electrical current guide (5' ') to an external electrical connection. The back holding / contact means are electrically connected to the electrical power supply. Furthermore, the contact frame comprises a frame front part (6 ') which has front-side holding / contact means (7' ') for the front-side mechanical support and electrical contacting of the at least one flat substrate. The frame front member is adapted to be removably attached to the frame back member so as to form therewith a substrate receiving window (8) for receiving the at least one flat substrate. The at least one flat substrate is electrically contacted on both sides in the substrate receiving window by the rear holding / contact means and the front holding / contact means and mechanically held between them. An electrical connection means (9 '') is provided which, when the frame front part is attached to the frame back part, electrically connects the front holding / contacting means to the rear holding / contacting means and / or the electric current guiding of the frame back part. Use e.g. in the solar cell industry.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kontaktrahmen zur beidseitigen elektrochemischen Beschichtung mindestens eines flachen Substrats, insbesondere mindestens eines Solarzellenbauelements.The invention relates to a contact frame for double-sided electrochemical coating of at least one flat substrate, in particular at least one solar cell component.

Aus der WO 2007/017279 A1 ist eine Einrichtung zur Aufnahme mehrerer Substrate für Solarzellen bekannt. In der Aufnahme-Einrichtung liegen die Substrate mit einer Seite auf Kontakten und sind durch diese elektrisch kontaktiert. Die Aufnahme-Einrichtung wird dann durch eine Galvanisierungseinrichtung zur Behandlung der Substrate gefahren.From the WO 2007/017279 A1 a device for receiving a plurality of substrates for solar cells is known. In the receiving device, the substrates lie with one side on contacts and are electrically contacted by them. The receiving device is then moved through a galvanizing device for the treatment of the substrates.

Des Weiteren zeigt die WO 2013/151365 A1 eine Substratträgereinrichtung für eine beidseitige Galvanisierung einer Solarzelle. Wafer für Solarzellen liegen in der Substratträgereinrichtung mit einer Rückseite auf Haltevorsprüngen. An der Rückseite und an einer Vorderseite werden die Wafer von Klemmen kontaktiert. Die Klemmen zur Kontaktierung der Vorderseite sind rotierbar an Montagestäben der Substratträgereinrichtung angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht ein Einlegen der Solarzellen in die Substratträgereinrichtung bzw. ein Herausnehmen aus dieser.Furthermore, the shows WO 2013/151365 A1 a substrate carrier device for a double-sided galvanization of a solar cell. Wafers for solar cells lie in the substrate carrier device with a rear side on retaining projections. The wafers are contacted by terminals on the back and front. The terminals for contacting the front side are arranged rotatably on mounting bars of the substrate carrier device. This arrangement makes it possible to insert the solar cells into or out of the substrate carrier device.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Kontaktrahmens zugrunde, welcher den oben erwähnten Stand der Technik weiter verbessert und insbesondere einen konstruktiv einfachen Aufbau aufweist.The invention is based on the technical problem of providing a contact frame, which further improves the above-mentioned prior art and in particular has a structurally simple construction.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Kontaktrahmens mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The invention solves this problem by providing a contact frame having the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Kontaktrahmen umfasst ein Rahmenrückteil, das rückseitige Halte-/Kontaktmittel zur rückseitigen mechanischen Halterung und elektrischen Kontaktierung mindestens eines flachen Substrats und eine elektrische Stromführung zu einem externen elektrischen Anschluss aufweist. Die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel sind elektrisch mit der elektrischen Stromführung verbunden. Des Weiteren umfasst der Kontaktrahmen ein Rahmenvorderteil, das vorderseitige Halte-/Kontaktmittel zur vorderseitigen mechanischen Halterung und elektrischen Kontaktierung des mindestens einen flachen Substrats aufweist. Das Rahmenvorderteil ist derart zur abnehmbaren Anbringung an dem Rahmenrückteil ausgebildet, dass es mit diesem ein Substrataufnahmefenster zum Aufnehmen des mindestens einen flachen Substrats bildet. Das mindestens eine flache Substrat ist in dem Substrataufnahmefenster durch die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel und die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel beidseitig elektrisch kontaktiert und zwischen diesen mechanisch gehalten. Es ist ein elektrisches Verbindungsmittel vorgesehen, das bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel elektrisch mit den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln und/oder der elektrischen Stromführung des Rahmenrückteils verbindet.The contact frame according to the invention comprises a frame back part which has rear holding / contact means for rear-side mechanical support and electrical contacting of at least one flat substrate and an electrical current lead to an external electrical connection. The back holding / contact means are electrically connected to the electrical power supply. Furthermore, the contact frame comprises a frame front part, the front side holding / contacting means for front-side mechanical support and electrical contacting of the at least one flat substrate. The frame front member is adapted to be removably attached to the frame back member so as to form therewith a substrate receiving window for receiving the at least one flat substrate. The at least one flat substrate is electrically contacted on both sides in the substrate receiving window by the rear holding / contact means and the front holding / contact means and mechanically held between them. An electrical connection means is provided which, when the frame front part is attached to the frame back part, electrically connects the front-side holding / contact means to the rear holding / contact means and / or the electrical current guide of the frame back part.

Der erfindungsgemäße Kontaktrahmen ermöglicht ein einfaches und schnelles Einlegen des mindestens einen flachen Substrats in den Kontaktrahmen und ein einfaches Herausnehmen aus diesem. Des Weiteren erlaubt der erfindungsgemäße Kontaktrahmen ein sicheres und zuverlässiges Handhaben des mindestens einen flachen Substrats. Insbesondere kann das in dem Kontaktrahmen aufgenommene Substrat beliebig ausgerichtet, z.B. horizontal oder vertikal, transportiert werden, z.B. von einem elektrolytischen Tauchbad in ein weiteres ohne an Umgebungsluft zu kommen. Beim Einlegen wird das Substrat mit seiner Rückseite an die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel des Rahmenrückteils angelegt und anschließend das Rahmenvorderteil an dem Rahmenrückteil angebracht. Dann ist das mindestens eine flache Substrat zwischen den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln und den vorderseitigen Halte-/Kontaktmitteln mechanisch gehalten, wobei das Substrat mit seiner Vorderseite an den vorderseitigen Halte-/Kontaktmitteln anliegt. Gleichzeitig kontaktieren elektrisch die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel das mindestens eine flache Substrat auf seiner Rückseite und die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel dieses auf seiner Vorderseite. Beim Anbringen des Rahmenvorderteils an dem Rahmenrückteil werden zugleich die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel über das elektrische Verbindungsmittel elektrisch mit dem externen elektrischen Anschluss verbunden.The contact frame according to the invention allows a simple and quick insertion of the at least one flat substrate in the contact frame and a simple removal from this. Furthermore, the contact frame according to the invention allows a secure and reliable handling of the at least one flat substrate. In particular, the substrate received in the contact frame may be arbitrarily aligned, e.g. horizontal or vertical, e.g. from one electrolytic dip to another without ambient air. When inserting the substrate is applied with its back to the back holding / contacting means of the frame back and then attached the frame front part to the frame back. Then, the at least one flat substrate is mechanically held between the backside holding / contacting means and the front side holding / contacting means, with the front side of the substrate abutting against the front side holding / contacting means. At the same time, the rear holding / contacting means electrically contact the at least one flat substrate on its rear side and the front holding / contact means of this on its front side. When attaching the frame front part to the frame back part, the front side holding / contact means are also electrically connected to the external electrical connection via the electrical connection means.

Anschließend kann das mindestens eine flache Substrat beidseitig elektrochemisch beschichtet bzw. galvanisiert werden, z.B. in einem elektrolytischen Tauchbad. Dabei kann vorteilhafterweise das Substrat nur in einem Randbereich mechanisch gehalten und elektrisch kontaktiert sein. Mittels des externen elektrischen Anschlusses können die Vorderseite und die Rückseite des mindestens einen flachen Substrats beispielsweise auf ein extern steuerbares elektrochemisches Potential gesetzt werden. Eine potentiostatisch oder galvanostatisch geregelte Beschichtung kann in einem DC Plating-, Pulse Plating- oder Reverse Pulse Plating-Modus erfolgen.Subsequently, the at least one flat substrate can be electrochemically coated or electroplated on both sides, e.g. in an electrolytic dip. In this case, advantageously, the substrate can be mechanically held only in an edge region and contacted electrically. By means of the external electrical connection, the front side and the back side of the at least one flat substrate can be set, for example, to an externally controllable electrochemical potential. A potentiostatic or galvanostatic controlled coating can be done in a DC Plating, Pulse Plating or Reverse Pulse Plating mode.

Das Rahmenvorderteil kann derart an dem Rahmenrückteil angebracht sein, dass es z.B. auf dem Rahmenrückteil aufliegen und dort durch seine Gewichtskraft und/oder geeignete Befestigungsmittel gehalten sein kann. Insbesondere kann eine Ebene des Substrataufnahmefensters und somit das Substrat während des Beschichtungsvorgangs horizontal angeordnet sein. Des Weiteren können die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln gegenüberliegend angeordnet sein, so dass keine Biegekräfte bzw. keine Biegemomente auf das mindestens eine flache Substrat einwirken.The frame front part can be attached to the frame back in such a way that, for example, it can rest on the frame back part and be held there by its weight and / or suitable fastening means. In particular, a plane of the substrate receiving window and thus the substrate can be arranged horizontally during the coating process. Furthermore, the front side holding / contacting means may be the rear side Holding / contact means to be arranged opposite, so that no bending forces or no bending moments act on the at least one flat substrate.

Bei dem mindestens einen flachen Substrat kann es sich beispielsweise um ein Solarzellenbauelement, wie eine bifaciale Zelle, handeln, auf dessen Rückseite eine Rückkontaktschicht und auf dessen Vorderseite gleichzeitig eine Frontkontaktschicht elektrochemisch aufgebracht werden sollen. Des Weiteren können auf die Substratrückseite und auf die Substratvorderseite kontrolliert Schichten mit unterschiedlichen Dicken abgeschieden werden. Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass eine Gegenelektrode, die der Rückseite zugewandt ist, auf ein extern steuerbares elektrochemisches Potential gesetzt werden kann, das von einem extern steuerbaren elektrochemischen Potential einer anderen Gegenelektrode verschieden sein kann, wobei die andere Gegenelektrode der Vorderseite zugewandt ist. Des Weiteren hat der Kontaktrahmen galvanisch nutzbare Shielding Eigenschaften, die gegebenenfalls zur kontrollierten Beeinflussung eines Beschichtungsprozesses im Randbereich des Substrats genutzt werden können, so dass eine Dicke einer abgeschiedenen Schicht lokal auf dem Substrat vom Randbereich zur Mitte hin variiert. Alternativ zu einem einzelnen Substrat kann das beidseitig zu beschichtende Substrat aus zwei einseitig zu beschichtenden Einzelsubstraten bestehen, die Rücken an Rücken in das Substrataufnahmefenster eingelegt werden. Dadurch kann ein Substratdurchsatz in einer elektrochemischen Beschichtungsanlage verdoppelt werden. Typischerweise werden auf Solarzellenbauelemente elektrochemisch Nickel-, Kupfer-, Zinn- oder Silberschichten aufgebracht, z.B. in einer Dicke im Bereich von 1 µm bis 50 µm.The at least one flat substrate may be, for example, a solar cell component, such as a bifacial cell, on whose back side a back contact layer and on the front side at the same time a front contact layer are to be applied electrochemically. Furthermore, layers with different thicknesses can be deposited on the substrate back side and on the substrate front side in a controlled manner. This is possible, in particular, by virtue of the fact that a counterelectrode, which faces the rear side, can be set to an externally controllable electrochemical potential, which can be different from an externally controllable electrochemical potential of another counterelectrode, the other counterelectrode facing the front side. Furthermore, the contact frame has galvanically usable shielding properties which, if appropriate, can be used for the controlled influencing of a coating process in the edge region of the substrate such that a thickness of a deposited layer varies locally on the substrate from the edge region to the center. As an alternative to a single substrate, the substrate to be coated on both sides can consist of two individual substrates to be coated on one side, which are inserted back to back into the substrate receiving window. As a result, a substrate throughput in an electrochemical coating system can be doubled. Typically, nickel, copper, tin or silver layers are electrochemically deposited on solar cell devices, e.g. in a thickness in the range of 1 μm to 50 μm.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die elektrische Stromführung des Rahmenrückteils eine im Rahmenrückteil längsverlaufende rückseitige Stromschiene, wobei die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel elektrisch mit der rückseitigen Stromschiene verbunden sind. Zusätzlich oder alternativ umfasst das elektrische Verbindungsmittel eine im Rahmenvorderteil längsverlaufende vorderseitige Stromschiene, wobei die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel elektrisch mit der vorderseitigen Stromschiene verbunden sind. Vorteilhafterweise kann bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil die Stromschiene des Rahmenvorderteils elektrisch mittels des elektrischen Verbindungsmittels mit den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln und/oder der elektrischen Stromführung des Rahmenrückteils, insbesondere der Stromschiene des Rahmenrückteils, verbunden sein. Längsverlaufend kann bedeuten, dass die Stromschiene des Rahmenrückteils mindestens teilweise um das Substrataufnahmefenster im Rahmenrückteil und/oder die Stromschiene des Rahmenvorderteils mindestens teilweise um das Substrataufnahmefenster im Rahmenvorderteil herum verlaufen kann.In a further development of the invention, the electrical current flow of the frame rear part comprises a rear-side busbar running longitudinally in the frame rear part, the rear holding / contact means being electrically connected to the rear busbar. Additionally or alternatively, the electrical connection means comprises a front-side busbar which runs longitudinally in the front part, wherein the front-side holding / contact means are electrically connected to the front-side busbar. Advantageously, when mounted on the frame back frame front part, the busbar of the frame front part electrically connected by means of the electrical connection means with the back holding / contact means and / or the electrical power supply of the frame back, in particular the busbar of the frame back. Longitudinally may mean that the busbar of the frame back at least partially around the substrate receiving window in the frame back and / or the busbar of the frame front part may extend at least partially around the substrate receiving window in the frame front part.

Die rückseitige Stromschiene des Rahmenrückteils erlaubt eine einfache Realisierung einer elektrischen Verbindung der rückseitigen Halte-/Kontaktmittel mit dem externen elektrischen Anschluss ohne großen Kabeleinsatz oder Verdrahtungsaufwand im Rahmenrückteil. Die Stromschiene des Rahmenrückteils kann vorteilhafterweise in das Rahmenrückteil eingesetzt sein, z.B. in eine Nut im Rahmenrückteil. Ebenfalls kann die vorderseitige Stromschiene des Rahmenvorderteils vorteilhafterweise in das Rahmenvorderteil eingesetzt sein, z.B. in eine Nut im Rahmenvorderteil. Insbesondere kann die Stromschiene des Rahmenrückteils ermöglichen, dass alle rückseitigen Halte-/Kontaktmittel auf einem gleichen elektrochemischen Potential liegen können. Ebenso kann die Stromschiene des Rahmenvorderteils ermöglichen, dass alle vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel auf einem gleichen elektrochemischen Potential liegen können, was eine elektrochemische Beschichtung des mindestens einen flachen Substrats positiv beeinflussen kann.The rear busbar of the frame back allows a simple realization of an electrical connection of the back holding / contact means with the external electrical connection without large cable or wiring in the frame back. The bus bar of the frame back may advantageously be inserted into the frame back, e.g. in a groove in the frame back. Also, the front-side bus bar of the front frame part can be advantageously inserted into the front frame part, e.g. in a groove in the frame front part. In particular, the bus bar of the frame back may allow all backside holding / contacting means to be at the same electrochemical potential. Likewise, the bus bar of the frame front part may allow all the front side holding / contacting means to be at the same electrochemical potential, which may positively influence an electrochemical coating of the at least one flat substrate.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das elektrische Verbindungsmittel einen Kontaktklotz, der bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil die rückseitige Stromschiene des Rahmenrückteils mit der vorderseitigen Stromschiene des Rahmenvorderteils elektrisch verbindet. Insbesondere kann der Kontaktklotz an dem Rahmenrückteil oder an dem Rahmenvorderteil befestigt sein. Bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil kann der Kontaktklotz sowohl die rückseitige Stromschiene des Rahmenrückteils als auch die vorderseitige Stromschiene des Rahmenvorderteils berühren.In one embodiment of the invention, the electrical connection means comprises a contact block which electrically connects the rear side bus bar of the frame rear part with the front side bus bar of the frame front part, when the frame front part is attached to the frame back part. In particular, the contact block may be fastened to the frame back or to the frame front part. When attached to the frame back frame front part of the contact block can touch both the rear busbar of the frame back and the front-side busbar of the front frame part.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Rahmenrückteil eine elektrisch isolierende Abdeckung seiner rückseitigen Stromschiene auf, und/oder das Rahmenvorderteil weist eine elektrische isolierende Abdeckung seiner vorderseitigen Stromschiene auf. Die elektrisch isolierende Abdeckung kann ein unerwünschtes Abscheiden von Beschichtungsmaterial bei einer elektrochemischen Beschichtung des mindestens einen flachen Substrats an der entsprechenden Stromschiene vermeiden. Beispielsweise kann die elektrisch isolierende Abdeckung eine elektrisch isolierende Lackierung der Stromschiene oder ein elektrisch isolierendes, separates Abdeckteil umfassen. Insbesondere kann die elektrisch isolierende Abdeckung eine in das Rahmenrückteil oder in das Rahmenvorderteil eingesetzte Stromschiene elektrisch isolierend abdecken. Die elektrisch isolierende Abdeckung kann abschnittsweise unterbrochen sein, z.B. im Bereich eines Kontaktklotzes, der eine elektrische Verbindung der Stromschiene des Rahmenvorderteils mit der Stromschiene des Rahmenrückteils ermöglicht.In one embodiment of the invention, the frame back has an electrically insulating cover of its rear-side busbar, and / or the frame front part has an electrical insulating cover of its front-side busbar. The electrically insulating cover may avoid unwanted deposition of coating material upon electrochemical coating of the at least one flat substrate on the corresponding bus bar. For example, the electrically insulating cover may comprise an electrically insulating coating of the busbar or an electrically insulating, separate cover member. In particular, the electrically insulating cover can cover an electrically insulated in the frame back or in the frame front part used busbar. The electrically insulating cover may be interrupted in sections, for example in the region of a contact pad, which is an electrical connection of the busbar of the Frame front part allows the busbar of the frame back.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfassen die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel und/oder die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel Tragbolzen. Die Tragbolzen können unelastisch sein und damit eine stabile voreinstellbare Lage des mindestens einen flachen Substrats im Substrataufnahmefenster gewährleisten. Die Tragbolzen können in das Rahmenrückteil bzw. die rückseitige Stromschiene des Rahmenrückteils und/oder in die das Rahmenvorderteil bzw. die vorderseitige Stromschiene des Rahmenvorderteils eingeschraubt oder fest eingefügt sein. Außerdem können die Tragbolzen an einem Fensterrand des Substrataufnahmefensters angeordnet sein und in dieses hineinragen.In a development of the invention, the rear holding / contact means and / or the front holding / contact means comprise supporting bolts. The support bolts can be inelastic and thus ensure a stable presettable position of the at least one flat substrate in the substrate receiving window. The support bolts can be screwed or firmly inserted into the frame back or the rear busbar of the frame back and / or in the frame front part or the front-side busbar of the front frame part. In addition, the support bolts can be arranged on a window edge of the substrate receiving window and project into this.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfassen die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel und/oder die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel Blattfedern mit bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen. Die elastischen Blattfedern können eine Haltekraft auf das mindestens eine flache Substrat ausüben, wobei die elastischen Haltefedern derart dimensioniert sein können, dass das Substrat einerseits ausreichend stabil gehalten wird und andererseits nicht durch eine zu große Haltekraft beschädigt oder zerstört wird. Die Blattfedern können an einer Unterseite des Rahmenvorderteils an diesem bzw. an einer Unterseite der vorderseitigen Stromschiene des Rahmenvorderteils an dieser befestigt sein, wobei bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil die Unterseite des Rahmenvorderteils bzw. die Unterseite der Stromschiene dem Rahmenrückteil gegenüberliegt. Alternativ oder zusätzlich können die Blattfedern an einer Oberseite des Rahmenrückteils an diesem bzw. an einer Oberseite der rückseitigen Stromschiene des Rahmenrückteils an dieser befestigt sein, wobei bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil die Oberseite des Rahmenrückteils bzw. die Oberseite der Stromschiene dem Rahmenvorderteil gegenüberliegt. Außerdem können die Blattfedern an dem Fensterrand des Substrataufnahmefensters angeordnet sein und in dieses mit den bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen hineinragen, so dass die Blattfedern mittels der bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen mit dem Substrat in Berührung kommen und dieses mechanisch halten und elektrisch kontaktieren können.In one development of the invention, the rear holding / contact means and / or the front holding / contact means comprise leaf springs with arcuate holding / Kontaktendbereichen. The elastic leaf springs can exert a holding force on the at least one flat substrate, wherein the elastic retaining springs can be dimensioned such that the substrate is held on the one hand sufficiently stable and on the other hand is not damaged or destroyed by an excessive holding force. The leaf springs may be attached to an underside of the frame front part at this or at an underside of the front side busbar of the frame front part of this, wherein at the frame back attached to the frame front part, the underside of the frame front part and the underside of the busbar opposite the frame back. Alternatively or additionally, the leaf springs on an upper side of the frame back on this or on an upper side of the rear busbar of the frame back can be attached to this, wherein at attached to the frame back frame front part, the top of the frame back and the top of the busbar is opposite the frame front part. In addition, the leaf springs may be arranged at the window edge of the substrate receiving window and project into this with the arcuate holding / Kontaktendbereichen so that the leaf springs by means of the arcuate holding / Kontaktendbereichen with the substrate into contact and hold this mechanically and electrically contact.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen das Rahmenrückteil und/oder das Rahmenvorderteil Befestigungsaufnahmen für die Blattfedern auf, in welche die Blattfedern eingeklemmt sind. Die eingeklemmten Blattfedern sichern sich somit jeweils selbst in den Befestigungsaufnahmen gegen ein Herausgelangen aus diesen bzw. gegen ein Lösen von dem Rahmenrückteil und/oder dem Rahmenvorderteil.In one embodiment of the invention, the frame back and / or the frame front part fastening receptacles for the leaf springs, in which the leaf springs are clamped. The clamped leaf springs thus secure themselves in each case in the fastening receptacles against getting out of these or against loosening of the frame back and / or the frame front part.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das elektrische Verbindungsmittel Kontaktbolzen, wobei die Kontaktbolzen derart am Rahmenrückteil angeordnet sind und die Blattfedern am Rahmenvorderteil derart ausgebildet sind, dass die Kontaktbolzen bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil eine im Rahmenrückteil längsverlaufende rückseitige Stromschiene mit den Blattfedern des Rahmenvorderteils elektrisch verbinden. Insbesondere können die Blattfedern dabei Fertigungsungenauigkeiten der Komponenten des Kontaktrahmens, insbesondere Längenunterschiede der Kontaktbolzen, und/oder Verwindungen des Rahmenrückteils und/oder des Rahmenvorderteils ausgleichen und somit eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Substratvorderseite gewährleisten.In one embodiment of the invention, the electrical connection means comprise contact pins, wherein the contact pins are arranged on the frame front part and the leaf springs are formed on the frame front part such that the contact pins electrically connected at the frame back part frame front part in the frame back longitudinal longitudinal busbar with the leaf springs of the front frame part. In particular, the leaf springs can compensate for manufacturing inaccuracies of the components of the contact frame, in particular length differences of the contact pins, and / or torsions of the frame back and / or the frame front part and thus ensure a reliable electrical contacting of the substrate front.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das elektrische Verbindungsmittel Kontaktstifte, welche einstückig mit den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln ausgebildet sind und sich bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil elektrisch kontaktierend zu den vorderseitigen Halte-/Kontaktmitteln erstrecken und/oder welche einstückig mit den vorderseitigen Halte-/Kontaktmitteln ausgebildet sind und sich bei am Rahmenrückteil angebrachtem Rahmenvorderteil elektrisch kontaktierend zu den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln erstrecken. Insbesondere können die Kontaktstifte einstückig mit den Tragbolzen und/oder den Blattfedern ausgebildet sein. Des Weiteren können die Kontaktstifte federnd wirken, so dass sie Fertigungsungenauigkeiten der Komponenten des Kontaktrahmens und/oder Verwindungen des Rahmenrückteils und/oder des Rahmenvorderteils ausgleichen und somit eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Substratvorderseite gewährleisten. Vorteilhafterweise können die Kontaktstifte derart an den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln und/oder den vorderseitigen Halte-/Kontaktmitteln angeordnet sein, dass sie z.B. an dem Fensterrand des Substrataufnahmefensters verlaufen und nicht in dieses hineinragen.In one development of the invention, the electrical connection means comprises contact pins, which are integrally formed with the rear holding / contact means and extend electrically in contact with the front side holding / contact means when mounted on the frame back frame front part and / or which integral with the front holding / Contact means are formed and extending electrically attached to the frame back part frame front part to the back holding / contact means. In particular, the contact pins may be formed integrally with the support bolts and / or the leaf springs. Furthermore, the contact pins can act resiliently, so that they compensate for manufacturing inaccuracies of the components of the contact frame and / or torsions of the frame back and / or the frame front part and thus ensure a reliable electrical contacting of the substrate front. Advantageously, the contact pins can be arranged on the rear holding / contact means and / or the front holding / contact means such that they e.g. extend at the window edge of the substrate receiving window and do not protrude into this.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind mindestens vier rückseitige Halte-/Kontaktmittel und/oder mindestens vier vorderseitige Halte-/Kontaktmittel umfangsseitig über einen Fensterrand des Substrataufnahmefensters verteilt angeordnet. Somit kann das mindestens eine flache Substrat auf seiner Rückseite und/oder auf seiner Vorderseite rundherum z.B. auf ein gleiches elektrochemisches Potential gesetzt werden. Dies kann zu einer besonders homogenen Dicke der durch die elektrochemische Beschichtung auf das Substrat abgeschiedenen Schichten führen.In one development of the invention, at least four back-holding / contact means and / or at least four front-side holding / contact means are circumferentially distributed over a window edge of the substrate receiving window. Thus, the at least one flat substrate may be coated on its back side and / or on its front side, e.g. be set to an equal electrochemical potential. This can lead to a particularly homogeneous thickness of the deposited by the electrochemical coating on the substrate layers.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben: Hierbei zeigen: Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are described below:

1 eine Perspektivansicht eines Randbereichs eines Kontaktrahmens mit einem Rahmenvorderteil und einem Rahmenrückteil und mehrerer in dem Kontaktrahmen aufgenommener flacher Substrate, 1 a perspective view of an edge region of a contact frame with a frame front part and a frame back and a plurality of flat substrates received in the contact frame,

2 eine Perspektivansicht eines mittleren Bereichs des Kontaktrahmens von 1 mit flachen Substraten, 2 a perspective view of a central region of the contact frame of 1 with flat substrates,

3 eine Querschnittansicht des Randbereichs des Kontaktrahmens von 1, 3 a cross-sectional view of the edge region of the contact frame of 1 .

4 eine Querschnittansicht des mittleren Bereichs des Kontaktrahmens von 1, 4 a cross-sectional view of the central region of the contact frame of 1 .

5 eine Längsschnittansicht des Kontaktrahmens von 1, 5 a longitudinal sectional view of the contact frame of 1 .

6 eine Querschnittansicht entsprechend 4 für einen mittleren Bereich eines Kontaktrahmens gemäß einer alternativen Ausführungsform, 6 a cross-sectional view corresponding 4 for a middle region of a contact frame according to an alternative embodiment,

7 eine Querschnittansicht entsprechend 4 für einen mittleren Bereich eines Kontaktrahmens gemäß einer weiteren Ausführungsform und 7 a cross-sectional view corresponding 4 for a central region of a contact frame according to another embodiment and

8 eine Querschnittansicht entsprechend 4 für einen mittleren Bereich eines Kontaktrahmens gemäß einer weiteren Ausführungsform. 8th a cross-sectional view corresponding 4 for a central region of a contact frame according to another embodiment.

Ein in den 1 und 2 gezeigter Kontaktrahmen 1 umfasst ein Rahmenrückteil 3 und ein abnehmbares Rahmenvorderteil 6. Das Rahmenrückteil 3 ist im Beschichtungsbetrieb vorzugsweise horizontal angeordnet. Das Rahmenvorderteil 6 liegt auf dem Rahmenrückteil 3 mit seiner Gewichtskraft auf. Das Rahmenvorderteil 6 und das Rahmenrückteil 3 bilden mehrere benachbarte Substrataufnahmefenster 8. In jedem der Substrataufnahmefenster 8 ist ein flaches Substrat 2 aufgenommen, wobei eine Ebene der flachen Substrate 2 im Beschichtungsbetrieb vorzugsweise horizontal ausgerichtet ist.One in the 1 and 2 shown contact frame 1 includes a frame back 3 and a removable front frame 6 , The frame back 3 is preferably arranged horizontally in the coating operation. The frame front part 6 lies on the frame back 3 with his weight on. The frame front part 6 and the frame back 3 form several adjacent substrate receiving windows 8th , In each of the substrate receiving windows 8th is a flat substrate 2 taken up, taking a plane of the flat substrates 2 is preferably aligned horizontally in the coating operation.

Vor einem Anbringen des Rahmenvorderteils 6 an dem Rahmenrückteil 3 werden die Substrate 2 mit einer Rückseite auf rückseitige Halte-/Kontaktmittel 4 des Rahmenrückteils 3 aufgelegt. Die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel 4 sind in Form von Tragbolzen ausgebildet, wie durch die zum besseren Verständnis gemachten Aussparungen 20, 21 in den Substraten 2 zu erkennen. Des Weiteren sind die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel 4 derart an Fensterrändern der Substrataufnahmefenster 8 angeordnet, dass sie in die Fenster 8 hineinragen und die Substrate 2 auf ihnen aufliegen können. Das Rahmenvorderteil 6 weist mehrere vorderseitige Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b in Form von elastischen Blattfedern mit bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen 13 in S-Form auf. Die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b sind derart am Rahmenvorderteil 6 angeordnet, dass sie bei am Rahmenrückteil 3 angebrachtem Rahmenvorderteil 6 den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln 4 gegenüberliegen. Dazu sind die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b ebenfalls an den Fensterrändern der Substrataufnahmefenster 8 angeordnet und ragen mit den bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen 13 in diese hinein.Before attaching the frame front part 6 at the frame back 3 become the substrates 2 with a back on back holding / contact means 4 of the frame back 3 hung up. The back holding / contact means 4 are formed in the form of supporting bolts, as through the recesses made for better understanding 20 . 21 in the substrates 2 to recognize. Furthermore, the back holding / contact means 4 so on window edges of the substrate receiving window 8th arranged them in the windows 8th protrude and the substrates 2 can rest on them. The frame front part 6 has several front holding / contact means 7a . 7b in the form of elastic leaf springs with arcuate holding / Kontaktendbereichen 13 in S-shape. The front holding / contact means 7a . 7b are so on the front frame 6 arranged that at the frame back 3 attached frame front part 6 the back holding / contact means 4 are opposite. These are the front holding / contact means 7a . 7b also at the window edges of the substrate receiving window 8th arranged and protrude with the arcuate holding / Kontaktendbereichen 13 into this.

Die flachen Substrate 2 sind in ihren Randbereichen zwischen den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln 4 und den vorderseitigen Halte-/Kontaktmitteln 7a, 7b mechanisch gehalten, wobei die Substrate 2 mit einer Vorderseite an den bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen 13 der vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b anliegen. Die Tragbolzen 4 sind unelastisch und gewährleisten damit eine stabile voreinstellbare Lage der flachen Substrate 2 in den Substrataufnahmefenstern 8. Die elastischen Blattfedern 7a. 7b sind derart dimensioniert, dass die flachen Substrate 2 einerseits ausreichend stabil gehalten sind und andererseits nicht durch eine zu große Haltekraft beschädigt oder zerstört werden können. Des Weiteren wirken keine Biegekräfte bzw. keine Biegemomente auf die in den Substrataufnahmefenstern 8 aufgenommenen Substrate 2 ein.The flat substrates 2 are in their peripheral areas between the back holding / contact means 4 and the front holding / contacting means 7a . 7b mechanically held, the substrates 2 with a front at the arcuate holding / Kontaktendbereichen 13 the front holding / contact means 7a . 7b issue. The carrying bolts 4 are inelastic and thus ensure a stable presettable position of the flat substrates 2 in the substrate receiving windows 8th , The elastic leaf springs 7a , 7b are dimensioned such that the flat substrates 2 On the one hand are held sufficiently stable and on the other hand can not be damaged or destroyed by a too large holding power. Furthermore, no bending forces or bending moments act on the in the substrate receiving windows 8th recorded substrates 2 one.

Die flachen Substrate 2 werden mittels der rückseitigen und vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 4, 7a, 7b nicht nur mechanisch in den Substrataufnahmefenstern 8 gehalten, sondern auch mittels dieser beidseitig elektrisch kontaktiert. Dabei berühren die rückseitigen und vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 4, 7a, 7b im gezeigten Beispiel Kontaktleiterbahnen 22 auf den Vorderseiten und Rückseiten der Substrate 2. Die rückseitigen und die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 4, 7a, 7b enthalten elektrisch leitfähiges Material oder bestehen aus einem solchen Material. Bei den flachen Substraten 2 kann es sich beispielsweise um Solarzellenbauelemente handeln, auf deren Rückseiten Rückkontaktschichten und auf deren Vorderseiten Frontkontaktschichten gleichzeitig elektrochemisch aufgebracht werden sollen. Die Substrate 2 können, wenn sie in dem Kontaktrahmen 1 aufgenommen sind, beispielsweise durch eine Galvanisierungseinrichtung gefahren werden. Die verteilte Anordnung von sechs rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln 4, davon jeweils drei an gegenüberliegenden Fensterrändern eines jeden Substrataufnahmefensters 8, und von sechs vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b, davon ebenfalls drei pro Fensterrand, um die Substrate 2 umfangsseitig herum ermöglicht, die Substrate 2 rundherum beispielsweise auf ein gleiches elektrochemisches Potential zu setzen. Dies kann zu einer besonders homogenen Dicke der Schichten führen, die bei einer elektrochemischen Beschichtung auf den Substraten 2 abgeschiedenen werden.The flat substrates 2 be by means of the rear and front holding / contact means 4 . 7a . 7b not only mechanically in the substrate receiving windows 8th held, but also electrically contacted by means of this on both sides. The rear and front holding / contact means touch 4 . 7a . 7b in the example shown, contact conductors 22 on the front and back sides of the substrates 2 , The back and front holding / contacting means 4 . 7a . 7b contain electrically conductive material or consist of such a material. For the flat substrates 2 For example, these may be solar cell components, on the back sides of which back contact layers and on the front sides front contact layers are to be applied simultaneously electrochemically. The substrates 2 if they are in the contact frame 1 are taken, for example, be driven by a galvanization. The distributed arrangement of six back holding / contact means 4 of which three each at opposite window edges of each substrate receiving window 8th , and of six front holding / contacting means 7a . 7b , also three per window border, around the substrates 2 circumferentially around allows the substrates 2 all around, for example, to set an equal electrochemical potential. This can lead to a particularly homogeneous thickness of the layers, which in the case of an electrochemical coating on the substrates 2 be separated.

Die 3 und 4 zeigen im Detail, wie die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel 4 am Rahmenrückteil 3 und die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b am Rahmenvorderteil 6 angeordnet und ihrerseits elektrisch kontaktiert sind. Das Rahmenrückteil 3 weist mehrere in ihm längsverlaufende, miteinander verbundene Nuten auf. Des Weiteren umfasst das Rahmenrückteil 3 eine elektrische Stromführung in Form einer mehrteiligen rückseitigen Stromschiene 5, die in die Nuten des Rahmenrückteils 3 eingesetzt ist und somit im Rahmenrückteil 3 um die Substrataufnahmefenster 8 mindestens teilweise herum verläuft. Die elektrische Stromführung 5 enthält elektrisch leitfähiges Material oder besteht aus einem solchen Material. Außerdem weist das Rahmenrückteil 3 eine elektrisch isolierende Abdeckung 11a, 11b in Form von separaten Abdeckteilen für die elektrische Stromführung 5 auf. Die elektrisch isolierende Abdeckung 11a, 11b kann gegebenenfalls zusammen mit weiteren elektrisch isolierenden Bestandteilen des Rahmenrückteils 3 ein unerwünschtes Abscheiden von Beschichtungsmaterial bei einer elektrochemischen Beschichtung der flachen Substrate 2 an der Stromschiene 5 des Rahmenrückteils 3 vermeiden. Die Tragbolzen 4 sind in die den Substrataufnahmefenstern 8 zugewandten Seiten des Rahmenrückteils 3 bzw. der elektrisch isolierenden Abdeckung 11a fest eingefügt und erstrecken sich in die elektrische Stromführung 5 hinein. Sie sind mittels der elektrischen Stromführung 5 elektrisch mit einem externen elektrischen Anschluss verbunden, über den der Kontaktrahmen 1 in üblicher Weise an eine Stromversorgung angeschlossen werden kann. The 3 and 4 show in detail how the back holding / contact means 4 at the frame back 3 and the front side holding / contacting means 7a . 7b on the frame front part 6 arranged and in turn are electrically contacted. The frame back 3 has several longitudinally extending, interconnected grooves. Furthermore, the frame back includes 3 an electrical power supply in the form of a multipart rear busbar 5 that fit into the grooves of the frame back 3 is inserted and thus in the frame back 3 around the substrate receiving windows 8th at least partially running around. The electric current guide 5 contains electrically conductive material or consists of such a material. In addition, the frame back has 3 an electrically insulating cover 11a . 11b in the form of separate cover parts for the electrical power supply 5 on. The electrically insulating cover 11a . 11b optionally together with other electrically insulating components of the frame back 3 an undesirable deposition of coating material in an electrochemical coating of the flat substrates 2 at the power rail 5 of the frame back 3 avoid. The carrying bolts 4 are in the substrate receiving windows 8th facing sides of the frame back 3 or the electrically insulating cover 11a firmly inserted and extend into the electrical power supply 5 into it. They are by means of the electrical power supply 5 electrically connected to an external electrical terminal through which the contact frame 1 can be connected in a conventional manner to a power supply.

Das Rahmenvorderteil 6 weist mehrere in ihm längsverlaufende zusammenhängende Nuten auf. Des Weiteren umfasst das Rahmenvorderteil 6 eine vorderseitige Stromschiene 10, die in die Nuten eingesetzt ist und somit im Rahmenvorderteil 6 um die Substrataufnahmefenster 8 mindestens teilweise herum verläuft. Die Stromschiene 10 enthält elektrisch leitfähiges Material oder besteht aus einem solchen Material. Die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b sind an einer Unterseite der Stromschiene 10 an dieser angeordnet, wobei die Unterseite der Stromschiene 10 dem Rahmenrückteil 3 gegenüberliegt. Dabei erstrecken sich die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a im Randbereich des Kontaktrahmens 1 von der Stromschiene 10 in eine horizontale Richtung in 3 nach rechts weg, während sich die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7b im mittleren Bereich des Kontaktrahmens 1 von der Stromschiene 10 in zwei horizontale Richtungen in 4 nach links und rechts weg erstrecken. In den 3 und 4 schließt sich unten eine elektrisch isolierende Abdeckung 12 in Form eines separaten Abdeckteils an. Die elektrisch isolierende Abdeckung 12 kann zusammen mit dem elektrisch isolierenden Rahmenvorderteil 6 ein unerwünschtes Abscheiden von Beschichtungsmaterial bei einer elektrochemischen Beschichtung der flachen Substrate 2 an der Stromschiene 10 vermeiden. Die elektrisch isolierende Abdeckung 12 und die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b sind an der Stromschiene 10 mittels Befestigungsschrauben 23 gehalten.The frame front part 6 has a number of longitudinal grooves in it longitudinally. Furthermore, the frame front part includes 6 a front-side busbar 10 , which is inserted into the grooves and thus in the frame front part 6 around the substrate receiving windows 8th at least partially running around. The busbar 10 contains electrically conductive material or consists of such a material. The front holding / contact means 7a . 7b are at a bottom of the power rail 10 arranged at this, with the underside of the busbar 10 the frame back 3 opposite. In this case, the front holding / contact means extend 7a in the edge region of the contact frame 1 from the power rail 10 in a horizontal direction in 3 to the right, while the front-side holding / contacting means 7b in the middle area of the contact frame 1 from the power rail 10 in two horizontal directions in 4 extend away to the left and right. In the 3 and 4 closes below an electrically insulating cover 12 in the form of a separate cover. The electrically insulating cover 12 Can be used together with the electrically insulating frame front part 6 an undesirable deposition of coating material in an electrochemical coating of the flat substrates 2 at the power rail 10 avoid. The electrically insulating cover 12 and the front side holding / contacting means 7a . 7b are at the power rail 10 by means of fastening screws 23 held.

Die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b sind mittels der Stromschiene 10 und eines Kontaktklotzes 11 mit der elektrischen Stromführung 5 des Rahmenrückteils 3 elektrisch verbunden, wie in 5 zu erkennen. Auf diese Weise bilden die Stromschiene 10 und der Kontaktklotz 11 ein elektrisches Verbindungsmittel 9. Der Kontaktklotz 11 enthält elektrisch leitfähiges Material oder besteht aus einem solchen Material. Somit sind die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7a, 7b ebenfalls elektrisch mit dem externen elektrischen Anschluss verbunden. Der Kontaktklotz 11 ist an einer Oberseite der elektrischen Stromführung 5 diese berührend angeordnet. Der Kontaktklotz 11 ist mittels einer Befestigungsschraube 24 in der rückseitigen Stromschiene 5 gehalten. Bei am Rahmenrückteil 3 angebrachtem Rahmenvorderteil 6 verbindet der Kontaktklotz 11 die rückseitige Stromschiene 5 elektrisch mit der vorderseitigen Stromschiene 10 des Rahmenvorderteils 6 dadurch, dass er die vorderseitige Stromschiene 10 berührt. Hierzu weist die elektrisch isolierende Abdeckung 12 des Rahmenvorderteils 6 eine Unterbrechung auf.The front holding / contact means 7a . 7b are by means of the busbar 10 and a contact block 11 with the electric power supply 5 of the frame back 3 electrically connected, as in 5 to recognize. In this way, form the busbar 10 and the contact block 11 an electrical connection means 9 , The contact block 11 contains electrically conductive material or consists of such a material. Thus, the front side holding / contacting means 7a . 7b also electrically connected to the external electrical connection. The contact block 11 is at a top of the electrical power conduit 5 these arranged touching. The contact block 11 is by means of a fastening screw 24 in the back power rail 5 held. At the frame back 3 attached frame front part 6 connects the contact block 11 the back busbar 5 electrically with the front-side busbar 10 of the frame front part 6 in that he has the front-side busbar 10 touched. For this purpose, the electrically insulating cover 12 of the frame front part 6 an interruption.

6 zeigt ausschnittsweise einen mittleren Bereich einer weiteren Ausführungsform eines Kontaktrahmens 1‘, wobei hier und in den weiteren Figuren zum leichteren Verständnis für identische und funktionell äquivalente Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet sind wie zur Ausführungsform der 1 bis 5, auf deren Beschreibung insoweit verwiesen werden kann. Ähnlich zur Ausführungsform der 1 bis 5 umfasst der Kontaktrahmen 1‘ ein Rahmenrückteil 3‘ und ein Rahmenvorderteil 6‘, das auf dem Rahmenrückteil 3‘ aufliegt. Die Ausführungsform der 6 unterscheidet sich von der vorherigen dadurch, dass das Rahmenrückteil 3‘ ein Basisteil 25a und ein Deckteil 25b umfasst. Das Basisteil 25a weist eine in ihm längsverlaufende Nut auf, in die ein erster Teil einer elektrischen Stromführung 5‘ in Form einer rückseitigen Stromschiene 26a eingesetzt ist. Des Weiteren weist das Basisteil 25a eine in 6 oberhalb der Stromschiene 26a von links nach rechts querverlaufende Nut auf, in die ein rückseitiges Halte-/Kontaktmittel 4‘ in Form eines Tragbolzens eingesetzt ist. Das rückseitige Halte-/Kontaktmittel 4‘ ist elektrisch mit der elektrischen Stromführung 5‘ verbunden. Das rückseitige Halte-/Kontaktmittel 4‘ erstreckt sich von dem Basisteil 25a bzw. von den Fensterrändern der Substrataufnahmefenster 8 in 6 in zwei horizontale Richtungen nach links und rechts in die Substrataufnahmefenster 8 hinein. In 6 von oben ist das Deckteil 25b an dem Basisteil 25a angebracht. Das Deckteil 25b weist ebenfalls eine in ihm längsverlaufende Nut auf, in die ein zweiter Teil der elektrischen Stromführung 5‘ in Form einer weiteren rückseitigen Stromschiene 26b eingesetzt ist. Auf dem rückseitigen Halte-/Kontaktmittel 4‘ liegen die flachen Substrate 2 auf. 6 shows a detail of a central region of another embodiment of a contact frame 1' , wherein here and in the other figures for ease of understanding identical and functionally equivalent elements, the same reference numerals are used as for the embodiment of 1 to 5 , to the description of which reference can be made. Similar to the embodiment of the 1 to 5 includes the contact frame 1' a frame back 3 ' and a frame front part 6 ' on the back of the frame 3 ' rests. The embodiment of the 6 differs from the previous one in that the frame back 3 ' a base part 25a and a cover part 25b includes. The base part 25a has a longitudinal groove in it, into which a first part of an electrical current guide 5 ' in the form of a rear busbar 26a is used. Furthermore, the base part 25a one in 6 above the busbar 26a from left to right transverse groove, in which a back holding / contact means 4 ' is used in the form of a supporting bolt. The back holding / contact means 4 ' is electric with the electric power supply 5 ' connected. The back holding / contact means 4 ' extends from the base part 25a or from the window edges of the substrate receiving window 8th in 6 in two horizontal directions to the left and right into the substrate receiving windows 8th into it. In 6 from above is the cover part 25b on the base part 25a appropriate. The cover part 25b also has a longitudinally extending in it Groove in which a second part of the electrical power supply 5 ' in the form of another rear busbar 26b is used. On the back holding / contact means 4 ' lie the flat substrates 2 on.

Im Unterschied zur Ausführungsform der 2 bis 5 weist das Rahmenrückteil 3‘ von 6 ein elektrisches Verbindungsmittel in Form eines Kontaktbolzens 9‘ auf. Der Kontaktbolzen 9‘ enthält elektrisch leitfähiges Material oder besteht aus einem solchen Material. Das elektrische Verbindungsmittel 9‘ erstreckt sich von der elektrischen Stromführung 5‘ in 6 nach oben durch eine Öffnung im Deckteil 25b hindurch und über diese hinaus. Das elektrische Verbindungsmittel 9‘ verbindet elektrisch die rückseitigen Stromschienen des Rahmenrückteils 3‘ mit einem vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel des Rahmenvorderteils 6‘ in Form einer Blattfeder 7‘.In contrast to the embodiment of 2 to 5 has the frame back 3 ' from 6 an electrical connection means in the form of a contact pin 9 ' on. The contact pin 9 ' contains electrically conductive material or consists of such a material. The electrical connection means 9 ' extends from the electrical power supply 5 ' in 6 upwards through an opening in the cover part 25b through and beyond. The electrical connection means 9 ' electrically connects the rear busbars of the frame back 3 ' with a front holding / contact means of the frame front part 6 ' in the form of a leaf spring 7 ' ,

Das vorderseitige Halte-/Kontaktmittel 7‘ ist in eine Befestigungsaufnahme 14 des Rahmenvorderteils 6‘ in Form zweier in dem Rahmenvorderteil 6‘ längsverlaufender Nuten eingeklemmt, wobei die Blattfeder 7‘ und die Befestigungsaufnahme 14 entsprechend geformt sind. Das eingeklemmte vorderseitige Halte-/Kontaktmittel 7 sichert sich somit selbst ohne ein weiteres Befestigungsmittel in der Befestigungsaufnahme 14 gegen ein Herausgelangen aus dieser bzw. gegen ein Lösen von dem Rahmenvorderteil 6‘.The front holding / contact means 7 ' is in a mounting fixture 14 of the frame front part 6 ' in the form of two in the frame front part 6 ' longitudinal grooves pinched, wherein the leaf spring 7 ' and the attachment receptacle 14 are shaped accordingly. The clamped front-side holding / contact means 7 secures itself thus without another fastener in the fastening receptacle 14 against getting out of this or against loosening of the frame front part 6 ' ,

Das vorderseitige Halte-/Kontaktmittel 7‘ ist derart am Rahmenvorderteil 6‘ angeordnet, dass es bei am Rahmenrückteil 3‘ angebrachtem Rahmenvorderteil 6‘ dem rückseitigen Halte-/Kontaktmittel 4‘ gegenüberliegt. Somit ist das vorderseitige Halte-/Kontaktmittel 7‘ ebenfalls an den Fensterrändern der Substrataufnahmefenster 8 angeordnet und ragt mit bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen 13‘ in Halbkreisform in diese hinein. Das vorderseitige Halte-/Kontaktmittel 7‘ hält mit den bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen 13‘, die nach außen von dem Rahmenrückteil 3‘ bzw. dessen elektrischer Stromführung 5‘ weggebogen sind, mechanisch die flachen Substrate 2 und kontaktiert sie elektrisch.The front holding / contact means 7 ' is so on the frame front 6 ' arranged it at the frame back 3 ' attached frame front part 6 ' the back holding / contact means 4 ' opposite. Thus, the front side holding / contacting means 7 ' also at the window edges of the substrate receiving window 8th arranged and protrudes with arcuate holding / Kontaktendbereichen 13 ' in semicircular shape into this. The front holding / contact means 7 ' stops with the arcuate holding / contacting end areas 13 ' facing outward from the frame back 3 ' or its electrical current flow 5 ' bent away, mechanically the flat substrates 2 and contact her electrically.

7 zeigt ausschnittsweise einen mittleren Bereich eines weiteren erfindungsmäßigen Kontaktrahmens 1‘‘. Im Unterschied zur Ausführungsform der 6 sind ein Deckteil 25b‘ eines Rahmenrückteils 3‘‘ und ein zweiter Teil einer elektrischen Stromführung 5‘‘ in Form einer rückseitigen Stromschiene 26b‘ geschlossen. Ein vorderseitiges Halte-/Kontaktmittel 7‘‘ des Rahmenvorderteils 6‘ ist einstückig mit dem elektrischen Verbindungsmittel 9‘‘ in Form von Kontaktstiften ausgebildet. Im Detail sind die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7‘‘ in Form von elastischen Blattfedern, ähnlich denen der 6, ausgebildet und die Kontaktstifte 9‘‘ sind ebenfalls als elastische Blattfedern ausgebildet. Die elastischen Kontaktstifte 9‘‘ erstrecken sich an den Fensterrändern außerhalb der Substrataufnahmefenster 8 zu dem rückseitigen Halte-/Kontaktmittel 4‘ in Form des Tragbolzens und berühren diesen mit bogenförmigen Endbereichen in Halbkreisform. Die bogenförmigen Endbereiche sind nach außen von dem Rahmenrückteil 3‘‘ bzw. dessen elektrischer Stromführung 5‘‘ weggebogen. 7 shows a detail of a central region of another inventive contact frame 1'' , In contrast to the embodiment of 6 are a cover part 25b ' a frame back 3 '' and a second part of an electrical power supply 5 '' in the form of a rear busbar 26b ' closed. A front holding / contact means 7 '' of the frame front part 6 ' is integral with the electrical connection means 9 '' formed in the form of contact pins. In detail, the front-side holding / contact means 7 '' in the form of elastic leaf springs, similar to those of 6 , formed and the contact pins 9 '' are also designed as elastic leaf springs. The elastic contact pins 9 '' extend at the window edges outside the substrate receiving windows 8th to the back holding / contact means 4 ' in the form of the support pin and touch this with arcuate end portions in a semicircular shape. The arcuate end portions are outwardly from the frame back 3 '' or its electrical current flow 5 '' bent.

8 zeigt ausschnittsweise einen mittleren Bereich einer weiteren Ausführungsform eines Kontaktrahmens 1‘‘‘ mit dem Rahmenrückteil 3‘‘ von 7 und einem Rahmenvorderteil 6‘‘. In dem Rahmenrückteil 3‘‘ sind anstatt des rückseitigen Halte-/Kontaktmittels 4‘ der Ausführungsform der 7 die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel 4 der Ausführungsform der 1 bis 5 angeordnet. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der 1 bis 7 ist das Rahmenvorderteil 6‘‘ in horizontaler Querrichtung in 8 nach links und rechts etwas breiter als die vorherigen Rahmenvorderteile. An einer Unterseite des Rahmenvorderteils 6‘‘, die dem Rahmenrückteil 3‘‘ gegenüberliegt, sind vorderseitige Halte-/Kontaktmittel 7‘‘‘ in Form von Blattfedern befestigt. Elektrische Verbindungsmittel 9‘‘‘ in Form von Kontaktstiften sind einstückig mit den vorderseitigen Halte-/Kontaktmitteln 7‘‘‘ ausgebildet und erstrecken sich an den Fensterrändern außerhalb der Substrataufnahmefenster 8 zu den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln 4. Dabei berühren die Kontaktstifte 9‘‘‘ die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel 4 mit bogenförmigen Endbereichen in Halbkreisform, die nach innen in Richtung des Rahmenrückteils 3‘‘ bzw. dessen elektrischer Stromführung 5‘‘ gebogen sind. Des Weiteren berühren die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel 7‘‘‘ mit bogenförmigen Halte-/Kontaktendbereichen 13‘‘ in Halbkreisform, die ebenfalls nach innen gebogen sind, die Vorderseiten der flachen Substrate 2. 8th shows a detail of a central region of another embodiment of a contact frame 1''' with the frame back 3 '' from 7 and a frame front part 6 '' , In the frame back 3 '' are in place of the back holding / contact means 4 ' the embodiment of the 7 the back holding / contact means 4 the embodiment of the 1 to 5 arranged. In contrast to the embodiments of the 1 to 7 is the frame front part 6 '' in horizontal transverse direction in 8th to the left and right slightly wider than the previous frame front parts. At a bottom of the frame front part 6 '' that the frame back 3 '' are opposite, are front side holding / contact means 7 ''' attached in the form of leaf springs. Electrical connection means 9 ''' in the form of contact pins are integral with the front holding / contact means 7 ''' formed and extend at the window edges outside the substrate receiving window 8th to the back holding / contact means 4 , The contact pins touch 9 ''' the back holding / contact means 4 with arcuate end portions in semicircular shape, facing inward towards the frame back 3 '' or its electrical current flow 5 '' are bent. Furthermore, the front-side holding / contacting means touch 7 ''' with arcuate holding / Kontaktendbereichen 13 '' in semicircular shape, which are also bent inward, the front sides of the flat substrates 2 ,

In den gezeigten Ausführungsformen ist jeweils das Rahmenvorderteil derart an dem Rahmenrückteil angebracht, dass es auf diesem aufliegt. Alternativ kann das Rahmenvorderteil auf andere Art und Weise, z.B. durch geeignete Befestigungsmittel, an dem Rahmenrückteil angebracht sein. Außerdem kann das Rahmenvorderteil von dem Rahmenrückteil z.B. zum Herausnehmen der flachen Substrate aus dem Kontaktrahmen nach einem elektrochemischen Beschichtungsvorgang abgenommen werden.In the embodiments shown, in each case the frame front part is attached to the frame back part in such a way that it rests on it. Alternatively, the frame front may be modified in other ways, e.g. be attached by suitable fastening means to the frame back. In addition, the frame front part can be removed from the frame back e.g. to remove the flat substrates from the contact frame after an electrochemical coating process are removed.

Des Weiteren bilden in den gezeigten Ausführungsformen jeweils das Rahmenvorderteil und das Rahmenrückteil mehrere Substrataufnahmefenster. Alternativ können das Rahmenvorderteil und das Rahmenrückteil eines Kontaktrahmens ein einzelnes Substrataufnahmefenster bilden. Außerdem ist in den gezeigten Ausführungsformen in jedem Substrataufnahmefenster ein einzelnes beidseitig zu beschichtendes Substrat aufgenommen. Alternativ können in einem Substrataufnahmefenster mehrere Substrate aufgenommen sein. Insbesondere kann das beidseitig zu beschichtende Substrat aus zwei einseitig zu beschichtenden Einzelsubstraten bestehen, die Rücken an Rücken in das Substrataufnahmefenster eingelegt werden.Furthermore, in the embodiments shown, the frame front part and the frame back part each form a plurality of substrate receiving windows. Alternatively, the frame front and frame back of a contact frame may form a single substrate receiving window. In addition, in the embodiments shown, a single substrate to be coated on both sides is accommodated in each substrate receiving window. alternative For example, a plurality of substrates can be accommodated in a substrate receiving window. In particular, the substrate to be coated on both sides can consist of two individual substrates to be coated on one side, which are inserted back to back into the substrate receiving window.

Alternativ oder zusätzlich zu der rückseitigen Stromschiene des Rahmenrückteils kann die elektrische Stromführung des Rahmenrückteils ein Stromführungskabel zur elektrischen Verbindung der rückseitigen Halte-/Kontaktmittel mit dem externen elektrischen Anschluss aufweisen.Alternatively, or in addition to the rear bus bar of the frame back part, the electric current guide of the frame back part may include a power supply cable for electrically connecting the back holding / contacting means to the external electrical terminal.

In der ersten gezeigten Ausführungsform ist der Kontaktklotz an der rückseitigen Stromschiene des Rahmenrückteils befestigt. Alternativ kann er z.B. an der vorderseitigen Stromschiene des Rahmenvorderteils befestigt sein. Darüber hinaus sind die Stromschienen in den gezeigten Ausführungsformen durch elektrisch isolierende Abdeckungen in Form von separaten Abdeckteilen abgedeckt. Alternativ können die elektrisch isolierenden Abdeckungen z.B. elektrisch isolierende Lackierungen der Stromschienen umfassen.In the first embodiment shown, the contact block is attached to the rear bus bar of the frame back. Alternatively, he may e.g. be attached to the front busbar of the frame front part. In addition, the busbars are covered in the embodiments shown by electrically insulating covers in the form of separate cover parts. Alternatively, the electrically insulating covers may be e.g. comprise electrically insulating coatings of the busbars.

In den gezeigten Ausführungsformen sind die rückseitigen Halte-/Kontaktmittel in Form von Tragbolzen ausgebildet. Alternativ können sie z.B. Blattfedern umfassen. Außerdem sind in den gezeigten Ausführungsformen die vorderseitigen Halte-/Kontaktmittel in Form von Blattfedern ausgebildet. Alternativ können sie z.B. Tragbolzen umfassen. Des Weiteren sind in den gezeigten Beispielen um jedes Substrataufnahmefenster sechs rückseitige Halte-/Kontaktmittel und sechs vorderseitige Halte-/Kontaktmittel verteilt angeordnet. Alternativ können mehr oder weniger als sechs rückseitige und/oder vorderseitige Halte-/Kontaktmittel entsprechend geeignet verteilt um ein Substrataufnahmefenster herum angeordnet sein. Außerdem sind in den gezeigten Ausführungsformen die Kontaktstifte einstückig mit den vorderseitigen Halte-/Kontaktmitteln ausgebildet. Alternativ können sie einstückig mit den rückseitigen Halte-/Kontaktmitteln, insbesondere den Tragbolzen, ausgebildet sein.In the embodiments shown, the back holding / contacting means are in the form of supporting bolts. Alternatively, they may be e.g. Include leaf springs. In addition, in the illustrated embodiments, the front side holding / contacting means are in the form of leaf springs. Alternatively, they may be e.g. Include support bolts. Further, in the examples shown, six backside holding / contacting means and six front holding / contacting means are distributed around each substrate receiving window. Alternatively, more or fewer than six back and / or front side holding / contacting means may be suitably distributed around a substrate receiving window. In addition, in the embodiments shown, the contact pins are integrally formed with the front side holding / contacting means. Alternatively, they may be integrally formed with the back holding / contact means, in particular the support pin.

Wie die gezeigten und oben erläuterten Ausführungsformen deutlich machen, stellt die Erfindung einen vorteilhaften Kontaktrahmen zur gleichzeitigen beidseitigen elektrochemischen Beschichtung mindestens eines flachen Substrats, insbesondere mindestens eines Solarzellenbauelements, zur Verfügung, der einen konstruktiv einfachen Aufbau aufweist. Damit ist ein einfaches und schnelles Einlegen des Substrats in den Rahmen und ein Herausnehmen dieses aus dem Rahmen und ein sicheres und zuverlässiges Handhaben und Beschichten des Substrats in dem Rahmen möglich.As the embodiments shown and explained above make clear, the invention provides an advantageous contact frame for the simultaneous double-sided electrochemical coating of at least one flat substrate, in particular at least one solar cell component, which has a structurally simple construction. Thus, a simple and quick insertion of the substrate into the frame and a removal of this from the frame and a safe and reliable handling and coating of the substrate in the frame is possible.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007/017279 A1 [0002]
WO 2013/151365 Al [0003]

Claims

Contact frame for double-sided electrochemical coating of at least one flat substrate ( 2 ), in particular at least one solar cell component, with - a frame back ( 3 . 3 ' . 3 '' ), the back holding / contact means ( 4 . 4 ' ) for the rear-side mechanical support and electrical contacting of the at least one flat substrate and an electrical current guide ( 5 . 5 ' . 5 '' ) to an external electrical connection, wherein the rear holding / contact means are electrically connected to the electric current guide, - a frame front part ( 6 . 6 ' . 6 '' ), the front holding / contact means ( 7a . 7b . 7 ' . 7 '' . 7 ''' ) for the front-side mechanical mounting and electrical contacting of the at least one flat substrate and which is designed for detachable attachment to the frame back part in such a way that it forms a substrate receiving window (FIG. 8th ) for receiving the at least one flat substrate, wherein the at least one flat substrate in the substrate receiving window is electrically contacted on both sides by the back holding / contacting means and the front holding / contacting means and mechanically held between them, and - an electrical connection means ( 9 . 9 ' . 9 '' . 9 ''' ), which, when the frame front part is attached to the frame back part, electrically connects the front-side holding / contact means to the rear holding / contacting means and / or the electrical current guide of the frame back part.

Contact frame according to claim 1, characterized in that the electrical current guide ( 5 . 5 ' . 5 '' ) of the frame back comprises a longitudinal back rail in the frame back, the back holding / contact means ( 4 . 4 ' ) are electrically connected to the rear bus bar, and / or the electrical connection means ( 9 ) a in the frame front part longitudinal front-side busbar ( 10 ), wherein the front holding / contact means ( 7a . 7b ) are electrically connected to the front side busbar.

Contact frame according to claim 2, characterized in that the electrical connection means ( 9 ) a contact block ( 11 ) located at the frame back ( 3 ) attached front frame ( 6 ) the rear busbar of the frame back with the front side busbar ( 10 ) of the frame front part electrically connects.

Contact frame according to claim 2 or 3, characterized in that the frame back ( 3 ) an electrically insulating cover ( 11a . 11b ) has its rear busbar and / or the frame front part ( 6 ) an electrical insulating cover ( 12 ) of its front busbar ( 10 ) having.

Contact frame according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rear holding / contact means ( 4 . 4 ' ) and / or the front holding / contacting means comprise supporting bolts.

Contact frame according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rear holding / contact means and / or the front side holding / contact means ( 7a . 7b , r, 7 '' . 7 ''' ) Leaf springs with arcuate holding / contact end areas ( 13 . 13 ' . 13 '' ).

Contact frame according to claim 6, characterized in that the frame back and / or the frame front part ( 6 ' ) Mounting receivers ( 14 ) for the leaf springs, in which the leaf springs are clamped.

Contact frame according to claim 6 or 7, characterized in that the electrical connection means ( 9 ' ) Comprises contact pins, wherein the contact pins in such a way on the frame back ( 3 ' ) are arranged and the leaf springs on the front frame ( 6 ' ) are formed such that the contact pins electrically connect at the frame front part attached to the frame front part in the frame back longitudinal longitudinal busbar with the leaf springs of the front frame part.

Contact frame according to one of claims 1 to 8, characterized in that the electrical connection means ( 9 '' . 9 ''' ) Comprises contact pins which are formed integrally with the rear holding / contact means and extend electrically contacting the front side holding / contacting means with frame front part attached to the frame back part and / or which integral with the front side holding / contacting means ( 7 ''; 7 ''' ) are formed and at at the frame back ( 3 '' ) attached front frame ( 6 ' . 6 '' ) electrically contacting the back holding / contact means ( 4 ' . 4 ).

Contact frame according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least four back holding / contact means ( 4 ) and / or at least four front-side holding / contact means ( 7a . 7b ) peripherally over a window edge of the substrate receiving window ( 8th ) are arranged distributed.