导电糊剂及包含此导电糊剂的太阳能电池制造技术

技术编号:8324483 阅读:198 留言:0更新日期:2013-02-14 04:57
本发明专利技术提供一种导电糊剂,包括:高分子基材;以及混掺于该高分子基材中的填充物,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的光线的波长,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。本发明专利技术另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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导电糊剂(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
技术介绍
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(> 1.5μπι)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。
技术实现思路
本专利技术的一实施例,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/2η,其中λ为该导电糊剂所反射光线的波长,η为该填充物的折射率,其中该闻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。本专利技术的一实施例,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。为让本专利技术的上述目的、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I是根据本专利技术一实施例的一种太阳能电池结构;图2是根据本专利技术一实施例,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/(2η))的关系图;图3是根据本专利技术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是根据本专利技术一实施例的各种涂层在雾化基板上(表面粗糙度 IOOnm)的反射率;以及图5是根据本专利技术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。具体实施方式本专利技术的一实施例,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/2η,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。上述高分子基材可包括压克力树脂、乙烯-醋酸乙烯酯(ethylene vinylacetate)树脂、聚碳聚酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、环氧树脂、氨基甲酸酯(urethane)树脂、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、聚乙烯基卩比卩比咯烧酮(polyvinyl pyrrolidone)、纤维素(cellulose)或其类似物。上述纤维素可包括甲基纤维素、乙基纤维素或羟基乙基纤维素。上述填充物可包括金、银、铜、铝、钛或其混合物,其形状可包括管状、线状、棒状、片状或其组合。在一实施例中,片状银与线状银的重量比例如为I : I至7 : I或3 : I。本专利技术导电糊剂还包括助剂,该助剂混掺于高分子基材中。上述助剂可包括消泡剂或流变控制剂(rheology control agent)。消泡剂例如醇类化合物、聚醚类化合物、酰胺类化合物、脂肪酸酯类化合物、有机硅高分子类化合物、酮类化合物、芳香族类化合物或其混合物。醇类化合物例如为烷基醇类化合物(如辛醇或异戊醇),聚醚类化合物例如为乙二醇丁醚,酮类化合物例如为二异丁基甲酮。在一实施例中,含有乙二醇丁醚的助剂例如为BYK020(乙二醇丁醚、乙基乙醇与溶剂汽油的混合物)或BYKET0L WS (乙二醇丁醚主溶剂8%),含有二异丁基甲酮的助剂例如为BYK066N或BYK060N,含有高沸点芳香族的助剂例如为BYK055 (高沸点芳香族/丙二醇甲醚醋酸酯)、BYK057 (高沸点芳香族/丙二醇甲醚醋酸酯)。流变控制剂例如N-甲基吡咯烷酮、聚丙二醇或其混合物。含有N-甲基吡咯烷酮的流变控制剂例如BYK410或BYK420,含有聚丙二醇的流变控制剂例如BYK425。本专利技术的导电糊剂还包括至少一种溶剂,例如酮类、醇类、醚类、酯类、水、其他合适的有机溶剂或其混合物。在一实施例中,酮类可包括丙酮、环己酮、异佛尔酮或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。醇类可包括乙醇、松油醇、乙二醇或异丙醇。醚类可包括乙二醇甲醚、丙二醇二甲醚或乙二醇丁醚。酯类可包括乙酸乙酯、或乳酸丁酯丙二醇乙醚乙酸酯(propyleneglycol monoether acetate)、碳酸二甲酯或丁内酯。其他合适的有机溶剂例如二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide)。在一实施例中,溶剂为N-甲基卩比卩比咯烧酮(N-methyl pyrrol idone, NMP)与另一酮类、醇类、醚类、酯类或水的混合物。在一实施例中,溶剂为丁内酯(butyrolactone)与另一酮类、醇类、醚类、酯类或水的混合物。在一实施例中,溶剂为松油醇(terpineol)与另一醇类的混合物。在一实施例中,导电糊剂所添加的溶剂主要以一种或一种以上的低挥发性液体搭配相容的低沸点溶剂以降低糊剂成型温度及挥发速度。上述添加于导电糊剂中的溶剂其沸点或共沸点大体介于摄氏90 150度或90 110度。请参阅图I,根据本专利技术的一实施例,说明一种太阳能电池结构。太阳能电池10包括基板12、第一导电层14、光电转换层16、第二导电层18以及导电反射层20。第一导电层14形成于基板12上。光电转换层16形成于第一导电层14上。第二导电层18形成于光电转换层16上。导电反射层20形成于第二导电层1本文档来自技高网
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【技术保护点】
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,且该填充物的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的光线的波长,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。

【技术特征摘要】
2011.08.08 TW 1001281431.一种导电糊剂,包括闻分子基材;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,且该填充物的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的光线的波长,η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。2.如权利要求I所述的导电糊剂,其中该高分子基材包括压克力树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、纤维素等。3.如权利要求I所述的导电糊剂,其中该填充物包括金、银、铜、铝、钛或其混合物。4.如权利要求I所述的导电糊剂,其中该填充物包括管状、线状、棒状、片状或其组合。5.如权利要求I所述的导电糊剂,...

【专利技术属性】
技术研发人员: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
类型:发明
国别省市:

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