[发明专利]导电糊剂及包含此导电糊剂的太阳能电池无效

专利信息
申请号: 201110410643.X 申请日: 2011-12-12
公开(公告)号: CN102930920A 公开(公告)日: 2013-02-13
发明(设计)人: 王裕铭;张高德;黄建福;吴建良;刘俊岑 申请(专利权)人: 财团法人工业技术研究院
主分类号: H01B1/20 分类号: H01B1/20;H01B1/22;H01L31/0224
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 陈小雯
地址: 中国台*** 国省代码: 中国台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 导电 包含 太阳能电池
【说明书】:

【技术领域】

发明涉及一种导电糊剂(conductive paste),特别是涉及一种高反射率的导电糊剂及包含此导电糊剂的太阳能电池。

【背景技术】

由于印刷制程具有生产快速、低污染及设备成本低廉等优势,近年来印刷式导电糊剂的使用量具有大幅增加的趋势,其可广泛应用在制作触控元件、电子线路、功能元件及薄膜按键等范围。金属导电糊剂的设计会根据应用领域及应用场所的不同而有所差异,例如:应用于柔性电子材料的配方须具备可弯曲性及与柔性基材附着性良好等特性,因此各种具功能性导电糊剂陆续被开发出来。随着近来环保意识抬头,太阳能电池及发光二极体(LED)等替代能源及节能等产品逐渐受到重视,因此相对应的导电糊剂开发也刻不容缓。

太阳能电池的功用主要是将光能转换成电能,当阳光照射在太阳能电池时,其光能可提升半导体中的原子外层电子的势能,使电子-空穴对分开,此时分离的电子空穴即可形成电流(电能)。传统太阳能电池在底部溅镀(sputter)(或网印)一层金属(银或铝)当作电极,使所产生的电子传送至外界。其虽具有较佳导电效果,但因太阳能电池为了使光线有较长的路径以增加光吸收机率,多半会使用具有微米结构的基板(TCO Glass),会使溅镀于此基板上的银也具有相似的微米结构而产生表面等离子体效应(plasma effect),造成不必要的光吸收,因此其反射性效果较差,而表面等离子体效应所产生的吸收除了无法转为电能利用之外,同时会以热的形式传导至电池上,造成效率的降低,故无法使阳光被有效利用。Oerlikon公司为增加太阳能电池效率,在太阳能基板底部涂上一层白漆使光线可以在进入太阳能电池内部激发电子-空穴对分离后再次反射回去做第二次激发。此技术虽可解决因界面问题所造成的光损,但其透明导电层的厚度需增加(>1.5μm)使其具有足够的导电性且透明导电层的载流子会有吸收长波长光线的问题。由上述可知,入射光的反射再利用对于太阳能电池的效率提升具有重要作用。

【发明内容】

本发明的一实施例,提供一种导电糊剂,包括:高分子基材;以及填充物,混掺于该高分子基材中,其中该填充物为非球状,且该填充物至少一个维度的尺寸大于或等于λ/2n,其中λ为该导电糊剂所反射光线的波长,n为该填充物的折射率,其中该高分子基材与该填充物的重量比为3∶7至7∶3。

该填充物包括金、银、铜、铝、钛或其混合物。该填充物包括管状、线状、棒状、片状填充物或其组合。该导电糊剂所反射光线的波长介于200~1,200nm。

本发明的一实施例,提供一种太阳能电池,包括:基板;第一导电层,形成于该基板上;光电转换层,形成于该第一导电层上;第二导电层,形成于该光电转换层上;以及导电反射层,形成于该第二导电层上,其中该导电反射层包括上述的导电糊剂。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举优选实施例,作详细说明如下:

【附图说明】

图1是根据本发明一实施例的一种太阳能电池结构;

图2是根据本发明一实施例,不同填充物材料在欲反射光源的波长为200~1200nm时,该波长范围对应填充物某一维度特征长度(λ/(2n))的关系图;

图3是根据本发明一实施例的各种涂层在平板基板上(表面粗糙镀小于5nm)的反射率;

图4是根据本发明一实施例的各种涂层在雾化基板上(表面粗糙度~100nm)的反射率;以及

图5是根据本发明一实施例的薄膜型太阳能电池光电转换效率的比较。

【主要附图标记说明】

10~太阳能电池;

12~基板;

14~第一导电层;

16~光电转换层;

18~第二导电层;

20~导电反射层。

【具体实施方式】

本发明的一实施例,提供一种导电糊剂,包括高分子基材,以及填充物,混掺于高分子基材中。值得注意的是,上述混掺于高分子基材中的填充物为非球状的(non-spherical),且填充物至少一维度的尺寸大于或等于λ/2n,其中λ为导电糊剂所反射光线的波长,介于200~1,200nm,n为填充物的折射率。在导电糊剂中,高分子基材与填充物的重量比为3∶7至7∶3或7∶3至6∶4。

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