薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物及透明导电膜制造技术

技术编号:7899367 阅读:144 留言:0更新日期:2012-10-23 05:13
本发明专利技术涉及一种薄膜太阳能电池用的在湿式涂布法中使用的透明导电膜用组合物及通过该组合物制作的透明导电膜。本发明专利技术提供一种通过加大透明导电膜的折射率与光电转换层的折射率之差来增加透明导电膜-光电转换层界面处的反射光,且通过该增加的返回至光电转换层的光提高薄膜太阳能电池的发电效率的透明导电膜及可形成该透明导电膜的透明导电膜用组合物。本发明专利技术的薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物,其特征在于,包含导电性氧化物颗粒、平均粒径为1~50nm的在表面具有ITO纳米颗粒的二氧化硅颗粒及粘合剂,相对于导电性氧化物颗粒和在表面具有ITO纳米颗粒的二氧化硅颗粒的合计100质量份,包含2~45质量份的在表面具有ITO纳米颗粒的二氧化硅颗粒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种透明导电膜用组合物及透明导电膜。更详细而言,涉及ー种薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物及透明导电膜
技术介绍
目前,从环境保护的立场,正在推进清洁能源的研究开发和实用化,从作为能源的太阳光取之不尽且为无公害等方面,太阳能电池备受 瞩目。以往,太阳能电池一直利用单晶硅或多晶硅块状太阳能电池,但是由于块状太阳能电池的制造成本高且生产率也低,因此急需开发尽量节约硅量的太阳能电池。因此,致カ开发利用厚度例如为O. 3 2 μ m的非晶硅等的半导体的薄膜太阳能电池。该薄膜太阳能电池由于是在玻璃基板或耐热性塑料基板上形成光电转换所需的量的半导体层的结构,因此有薄型且轻量、低成本及容易大面积化等优点。薄膜太阳能电池有覆板(スーパース卜レー卜)结构和基板结构,覆板型结构由于从透光性基板侧入射太阳光,因此通常采取以基板-透明电极-光电转换层-背面电极的顺序形成的结构。另ー方面,基板结构通常采取以基板-背面电极-光电转换层-透明电极的顺序形成的结构。以往,在该薄膜太阳能电池中,电极或反射膜以溅射等真空成膜法形成,但是一般在导入、維持及运行大型的真空成膜装置时需要巨大成本。为了改良这一点,公开了利用透明导电膜用组合物和导电性反射膜用组合物以作为更加廉价的制造方法的湿式涂布法形成透明导电膜和导电性反射膜的技术(专利文献I)。专利文献I :日本专利公开2009-88489号公报
技术实现思路
本专利技术的课题在于对通过上述的湿式涂布法制造的透明导电膜进行改良。本专利技术人等发现,通过对透明导电膜用组合物进行改良且加大在湿式涂布法中使用的透明导电膜的折射率与光电转换层的折射率之差来増加透明导电膜-光电转换层界面处的反射光,且能够通过该增加的返回至光电转换层的光提高薄膜太阳能电池的发电效率。该方法均可应用于覆板型太阳能电池、基板型太阳能电池或块状硅太阳能电池,尤其适于覆板型。本专利技术涉及一种通过以下示出的方案解决上述课题的薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物及透明导电膜。(I) ー种薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物,包含导电性氧化物颗粒、平均粒径为I 50nm的在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化娃颗粒及粘合剂,相对于导电性氧化物颗粒和在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化硅颗粒的合计100质量份,包含2 45质量份的在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化硅颗粒。(2)如上述⑴所述的薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物,其中,粘合剂为通过加热固化的聚合物型粘合剂和/或非聚合物型粘合剤。(3)如上述⑵所述的薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物,其中,非聚合物型粘合剂为选自金属皂、金属络合物、金属醇盐、卤代硅烷类、2-烷氧基こ醇、β - ニ酮及烷基醋酸酯中的至少ー种。(4) ー种薄膜太阳能电池用的透明导电膜,包含导电性氧化物颗粒、平均粒径为I 50nm的在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化娃颗粒及固化的粘合剂,相对于导电性氧化物颗粒和平均粒径为I 50nm的在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化娃颗粒的合计100质量份,包含2 45质量份的在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化硅颗粒。(5)如上述(4)所述的薄膜太阳能电池用的透明导电膜,其中,粘合剂为聚合物型粘合剂和/或非聚合物型粘合剤。(6)如上述(5)所述的薄膜太阳能电池用的透明导电膜,其中,非聚合物型粘合剂为选自金属皂、金属络合物、金属醇盐、卤代硅烷类、2-烷氧基こ醇、β - ニ酮及烷基醋酸酷 中的至少ー种。(7) ー种薄膜太阳能电池,其包含上述(4) (6)中任一项所述的薄膜太阳能电池用的透明导电膜。(8) ー种透明导电膜的制造方法,其为依次具备基材、透明电极层、光电转换层及透明导电膜的薄膜太阳能电池的透明导电膜的制造方法,其中,通过湿式涂布法在光电转换层上涂布上述(I) (3)中任一项所述的透明导电膜用组合物来形成透明导电涂膜之后,以130 400°C烧成具有透明导电涂膜的基材来形成厚度为O. 03 O. 5 μ m的透明导电膜。(9)如上述(8)所述的透明导电膜的制造方法,其中,湿式涂布法为喷涂法、点胶机涂布法(デイスペンサーコーテイング法)、旋涂法、刮涂法、狭缝涂布法、喷墨涂布法、铸模涂布法、网版印刷法、胶版印刷法或凹版印刷法。本专利技术(I)的透明导电膜用组合物能够以湿式涂布法在光电转换层上涂布、烧成,井能够通过在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化硅颗粒含量降低得到的透明导电膜的折射率。即,能够简单地得到透明导电膜的折射率与光电转换层的折射率之差变大、透明导电膜-光电转换层界面处的反射光増加、且能够以该增加的返回至光电转换层的光提高薄膜太阳能电池的发电效率的透明导电膜。根据本专利技术(4),能够简单地得到透明导电膜-光电转换层界面处的反射光増加且通过该增加的返回至光电转换层的光提高发电效率的薄膜太阳能电池。根据本专利技术(7),不利用昂贵的真空设备,就可形成透明导电膜,且能够以低成本简单地制造发电效率较高的薄膜太阳能电池。附图说明图I是利用本专利技术的透明导电膜的薄膜太阳能电池的截面的示意图。符号说明10-基材,I-透明导电膜,2-光电转换层,3-透明电极层,4-导电性反射膜。具体实施例方式以下,根据实施方式对本专利技术进行具体说明。另外,只要没有特别示出,并且除了数值固有的情况以外,%为质量%。本专利技术的薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物(以下,称为“导电膜组合物”,包含导电性氧化物颗粒、平均粒径为I 50nm的在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化硅颗粒及粘合剂,相对于导电性氧化物颗粒和在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化硅颗粒的合计100质量份,包含2 45质量份的在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化硅颗粒。作为导电性氧化物颗粒优选IT0(Indium Tin Oxide :铟锡氧化物)、ATO(AntimonyTin Oxide :锑掺杂氧化锡)的氧化锡粉末或含有选自Al、Co、Fe、In、Sn及Ti中的至少ー种金属的氧化锌粉末等,其中,更优选ΙΤΟ、ΑΤ0、AZO(Aluminum Zinc Oxide :招掺杂氧化 # ) > IZO (Indium Zinc Oxide :铟掺杂氧化锌)、TZ0 (Tin Zinc Oxide :锡掺杂氧化锌)。并且,导电性氧化物微粒的平均粒径为了在分散介质中保持稳定性,优选在10 IOOnm的范围内,其中,若在20 60nm的范围内,则为更优选,在此,平均粒径利用通过QUANTACHR0ME AUT0S0RB-1进行的比表面积测定的BET法进行測定。平均粒径为I 50nm的在表面具有ITO纳米颗粒的ニ氧化硅颗粒(以下称为ITO/ニ氧化硅壳核颗粒)与光电转换层的润湿性较好,能够降低膜的厚度不均,并降低固化后的透明导电膜的折射率。图I中示出利用本专利技术的透明导电膜的薄膜太阳能电池的截面的示意图。另外,图I为覆板型的例子。图I中,薄膜太阳能电池依次具备有基材10、透明电极层3、光电转换层2、透明导电膜I及导电性反射膜4,太阳光从基板10侧入射。入射的太阳光大多由导电性反射膜4反射,返回至光电转换层2,提高转换效率。在此,在透明导电膜I与光电转换层2的界面处也产生太阳光反射,利用本专利技术的透明导电膜用组合物的透明导电膜I由于折射率较低,因此能够増加透明导电膜I与光电转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜太阳能电池用的透明导电膜用组合物,其特征在于,包含导电性氧化物颗粒、平均粒径为1~50nm的在表面具有ITO纳米颗粒的二氧化硅颗粒及粘合剂,相对于导电性氧化物颗粒和在表面具有ITO纳米颗粒的二氧化硅颗粒的合计100质量份,包含2~45质量份的在表面具有ITO纳米颗粒的二氧化硅颗粒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:日向野怜子米泽岳洋泉礼子山崎和彦
申请(专利权)人:三菱综合材料株式会社
类型:发明
国别省市:

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