[發明專利]導電糊劑及包含此導電糊劑的太陽能電池

無效

• 申請號: 201110410643.X
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102930920A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王裕銘;張高德;黃建福;吳建良;劉俊岑
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01B1/20
• 分類號: H01B1/20;H01B1/22;H01L31/0224
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

【技術領域】

本發明涉及一種導電糊劑(conductive?paste)，特別是涉及一種高反射率的導電糊劑及包含此導電糊劑的太陽能電池。

【背景技術】

由于印刷制程具有生產快速、低污染及設備成本低廉等優勢，近年來印刷式導電糊劑的使用量具有大幅增加的趨勢，其可廣泛應用在制作觸控元件、電子線路、功能元件及薄膜按鍵等范圍。金屬導電糊劑的設計會根據應用領域及應用場所的不同而有所差異，例如：應用于柔性電子材料的配方須具備可彎曲性及與柔性基材附著性良好等特性，因此各種具功能性導電糊劑陸續被開發出來。隨著近來環保意識抬頭，太陽能電池及發光二極體(LED)等替代能源及節能等產品逐漸受到重視，因此相對應的導電糊劑開發也刻不容緩。

太陽能電池的功用主要是將光能轉換成電能，當陽光照射在太陽能電池時，其光能可提升半導體中的原子外層電子的勢能，使電子-空穴對分開，此時分離的電子空穴即可形成電流(電能)。傳統太陽能電池在底部濺鍍(sputter)(或網印)一層金屬(銀或鋁)當作電極，使所產生的電子傳送至外界。其雖具有較佳導電效果，但因太陽能電池為了使光線有較長的路徑以增加光吸收機率，多半會使用具有微米結構的基板(TCO?Glass)，會使濺鍍于此基板上的銀也具有相似的微米結構而產生表面等離子體效應(plasma?effect)，造成不必要的光吸收，因此其反射性效果較差，而表面等離子體效應所產生的吸收除了無法轉為電能利用之外，同時會以熱的形式傳導至電池上，造成效率的降低，故無法使陽光被有效利用。Oerlikon公司為增加太陽能電池效率，在太陽能基板底部涂上一層白漆使光線可以在進入太陽能電池內部激發電子-空穴對分離后再次反射回去做第二次激發。此技術雖可解決因界面問題所造成的光損，但其透明導電層的厚度需增加(＞1.5μm)使其具有足夠的導電性且透明導電層的載流子會有吸收長波長光線的問題。由上述可知，入射光的反射再利用對于太陽能電池的效率提升具有重要作用。

【發明內容】

本發明的一實施例，提供一種導電糊劑，包括：高分子基材；以及填充物，混摻于該高分子基材中，其中該填充物為非球狀，且該填充物至少一個維度的尺寸大于或等于λ/2n，其中λ為該導電糊劑所反射光線的波長，n為該填充物的折射率，其中該高分子基材與該填充物的重量比為3∶7至7∶3。

該填充物包括金、銀、銅、鋁、鈦或其混合物。該填充物包括管狀、線狀、棒狀、片狀填充物或其組合。該導電糊劑所反射光線的波長介于200～1,200nm。

本發明的一實施例，提供一種太陽能電池，包括：基板；第一導電層，形成于該基板上；光電轉換層，形成于該第一導電層上；第二導電層，形成于該光電轉換層上；以及導電反射層，形成于該第二導電層上，其中該導電反射層包括上述的導電糊劑。

為讓本發明的上述目的、特征及優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，作詳細說明如下：

【附圖說明】

圖1是根據本發明一實施例的一種太陽能電池結構；

圖2是根據本發明一實施例，不同填充物材料在欲反射光源的波長為200～1200nm時，該波長范圍對應填充物某一維度特征長度(λ/(2n))的關系圖；

圖3是根據本發明一實施例的各種涂層在平板基板上(表面粗糙鍍小于5nm)的反射率；

圖4是根據本發明一實施例的各種涂層在霧化基板上(表面粗糙度～100nm)的反射率；以及

圖5是根據本發明一實施例的薄膜型太陽能電池光電轉換效率的比較。

【主要附圖標記說明】

10～太陽能電池；

12～基板；

14～第一導電層；

16～光電轉換層；

18～第二導電層；

20～導電反射層。

【具體實施方式】

本發明的一實施例，提供一種導電糊劑，包括高分子基材，以及填充物，混摻于高分子基材中。值得注意的是，上述混摻于高分子基材中的填充物為非球狀的(non-spherical)，且填充物至少一維度的尺寸大于或等于λ/2n，其中λ為導電糊劑所反射光線的波長，介于200～1,200nm，n為填充物的折射率。在導電糊劑中，高分子基材與填充物的重量比為3∶7至7∶3或7∶3至6∶4。