[發(fā)明專利]太陽能吸收層的漿料的制造方法、太陽能吸收層及其漿料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010111480.0
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101840959A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳文仁;楊益郎
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山正富機械工業(yè)有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能吸收層的漿料的制造方法，特別是涉及一種不需要添加傳統(tǒng)界面活性劑或接著劑，且可解決漿料成膜時的孔隙問題的太陽能吸收層的漿料的制造方法、太陽能吸收層及其漿料。

背景技術(shù)

近年來，隨著國際油價高漲及環(huán)保意識的抬頭，綠色能源已成為新能源的主流，其中太陽能電池又因系取自太陽的穩(wěn)定輻射能，來源不會枯竭，因此更為各國所重視，無不挹注大量研發(fā)經(jīng)費及政策性補貼，以扶植本地的太陽能電池產(chǎn)業(yè)，使得全球太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常快速。

第一代太陽能模塊包括單晶硅和多晶硅的太陽能模塊，雖然光電轉(zhuǎn)換效率高且量產(chǎn)技術(shù)成熟，但因為材料成本高，且硅晶圓常因半導(dǎo)體工業(yè)的需求而貨源不足，影響后續(xù)的量產(chǎn)規(guī)模。因此，包含非晶硅薄膜、銅銦鎵硒(CIGS)薄膜或銅銦鎵硒(硫)(CIGSS)薄膜和碲化鎘薄膜的第二代的薄膜太陽能模塊，在近幾年已逐漸發(fā)展并成熟，其中又以銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率最高(單元電池可高達20％而模塊約14％)，因此特別受到重視。

請參閱圖1所示，是現(xiàn)有習(xí)用技術(shù)的銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)太陽能電池結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有習(xí)用技術(shù)的銅銦鎵硒太陽能電池結(jié)構(gòu)包括基板10、第一導(dǎo)電層20、銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)吸收層30、緩沖層40、絕緣層50以及第二導(dǎo)電層60，其中基板10可為玻璃板、鋁板、不繡鋼板或塑膠板，第一導(dǎo)電層20一般包括金屬鉬，當(dāng)作背面電極，銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)吸收層30包括適當(dāng)比例的銅、銦、鎵及硒，當(dāng)作p型薄膜，為主要的光線吸收層，緩沖層40可包括硫化鎘(CdS)，當(dāng)作n型薄膜，絕緣層50包括氧化鋅(ZnO)，用以提供保護，第二導(dǎo)電層60包含氧化鋅鋁(ZnO:Al)，用以連接正面電極。

上述銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)太陽能電池的制造方法主要依據(jù)銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)吸收層的制造環(huán)境而分成真空工藝及非真空工藝。真空工藝包括濺鍍法或蒸鍍法，缺點是投資成本較高且材料利用率較低，因此整體制作成本較高。非真空工藝包括印刷法或電沉積法，缺點是技術(shù)仍不成熟，仍無較大面積的商品化產(chǎn)品。不過非真空工藝仍具有制造設(shè)備簡單且工藝條件容易達成的優(yōu)點，因而具有相當(dāng)?shù)纳虡I(yè)潛力。

銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)吸收層的非真空工藝是先調(diào)配銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)漿料或墨水(Ink)，用以涂布到鉬層上。

現(xiàn)有習(xí)用技術(shù)中，銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)漿料調(diào)配是先以適當(dāng)比例混合含IB、IIIA及VIA族元素的二成份、三成份或四成份的粉末以形成原始含銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)的粉末，再添加適當(dāng)比例的溶劑，并進行攪拌以形成原始銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)漿料，最后添加接著劑(binder)或界面活性劑以提高銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)吸收層和鉬背面電極的接著性，并進行攪拌混合以形成最后銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)漿料。

上述現(xiàn)有習(xí)用技術(shù)的缺點是，接著劑、界面活性劑可能會殘留在最后的銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)吸收層內(nèi)，造成銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)吸收層的含碳量和含氧量偏高，影響銅銦鎵硒或銅銦鎵硒(硫)吸收層的光吸收特性，甚至影響效率。因此，需要一種不添加接著劑、界面活性劑的銅銦鎵硒(硫)漿料調(diào)配方法，以改善上述現(xiàn)有習(xí)用技術(shù)的問題。

同時由于一般漿料在配置時，會使用納米級含IB、IIIA及VIA族元素的球狀顆粒，而平均粒徑相同的顆粒，在堆疊成膜時易有孔隙太大的問題，因此需要一種包含球狀顆粒和其他如薄片狀納米顆粒混合均勻的納米粉，以改善孔隙太大的問題。

由此可見，上述現(xiàn)有的太陽能吸收層的漿料的制造方法、太陽能吸收層及其漿料在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的產(chǎn)品及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的太陽能吸收層的漿料的制造方法、太陽能吸收層及其漿料，實屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容