[发明专利]不含界面活性剂的太阳能吸收层浆料的制造方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能吸收层的浆料的制造方法，特别是涉及一种不需添加界面活性剂及接着剂等添加物，且可提高浆料中粉体的粒度均匀性的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法及其所制作的该浆料和太阳能吸收层。 

背景技术

随着地球暖化的日益严重，绿色能源的开发逐渐受到重视。而太阳能的利用已达到产业应用的规模，其中，第一代太阳能模组主要利用单晶硅和多晶硅的技术，其光电转换效率高且量产技术成熟，但因为材料成本高，使得后续的量产受到限制。因此，以非晶硅薄膜、铜铟镓硒薄膜和碲化镉薄膜为主的第二代薄膜太阳能模组，在近几年已逐渐发展并成熟，其中又以铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池特别受到重视，因其高转换效率及其可挠式特性受到产业的青睐。 

上述铜铟镓硒或铜铟镓硒(硫)太阳能电池的制造方法主要依据铜铟镓硒或铜铟镓硒(硫)吸收层的工艺而区分成真空工艺及非真空工艺。真空工艺包括溅镀法或蒸镀法等，缺点是投资成本较高且材料利用率较低，因此整体制作成本较高；而非真空工艺利用涂布方法、印刷法或电沉积法等，其具有制造设备简单且工艺条件容易达成的优点，而有相当的商业潜力。 

目前，以非真空工艺中所使用的铜铟镓硒或铜铟镓硒(硫)浆料，需添加接着剂(binder)或界面活性剂，如硅烷类化合物，以提高铜铟镓硒或铜铟镓硒(硫)吸收层和钼电极的接着性；然而，接着剂、界面活性剂等添加物可能会残留在成膜后的铜铟镓硒或铜铟镓硒(硫)吸收层内，造成铜铟镓硒或铜铟镓硒(硫)吸收层的含碳量和含氧量偏高，影响铜铟镓硒或铜铟镓硒(硫)吸收层的光吸收特性，甚至影响太阳能电池的效率。 

再者，在混拌上述粉末/浆料的过程中，通常需要选择粒度均匀的粉体，以达到均匀分散粉体而使膜层结构较佳的功能。然而，传统的粉体研磨并无法有效制作出粒度均匀的纳米粉体，故可能导致所涂布成型的吸收层的结构出现缺陷。 

本案发明人有鉴于上述习用的显示系统装置于实际施用时的缺失，且 积累个人从事相关产业开发实务上多年的经验，精心研究，终于提出一种设计合理且有效改善上述问题的结构。 

由此可见，上述现有的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的不含界面活性剂的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法及其所制作的该浆料和太阳能吸收层，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。 

有鉴于上述现有的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的不含界面活性剂的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法及其所制作的该浆料和太阳能吸收层，能够改进一般现有的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。 

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的不含界面活性剂的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法，所要解决的技术问题是使其将过量的VIA族元素粉末添加于原始的混合粉末中，以提高VIA族元素所占的比例，并利用上述过量的VIA族元素粉末提供界面活性剂或接着剂的作用，故可解决传统界面活性剂或接着剂残留于膜层中所导致的太阳能电池效率不佳的问题，非常适于实用。 

本发明的另一目的在于，提供一种新的不含界面活性剂的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法及其所制作的该浆料和太阳能吸收层，所要解决的技术问题是使其利用多阶段的研磨，以得到粒度较均匀的纳米粉体其浆料，本发明可利用粒度较均匀的纳米粉体其浆料喷涂于制作电极上，以制作结构特性较佳的膜层，进以提高太阳能电池的效率，从而更加适于实用。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种不含界面活性剂的太阳能吸收层粉末浆料的制造方法，其包括以下步骤： 

混合含IB族、IIIA族及VIA族元素的二成份、三成份或四成份粉末以形成原始含IB族、IIIA族及VIA族元素的一混合粉末，且该混合粉末中的IB族、IIIA族及VIA族元素具有一第一组成比例；