[發(fā)明專利]封裝結(jié)構(gòu)及具有該封裝結(jié)構(gòu)的太陽能電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210026054.6
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN103165711A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭琮達;朱仁佑;陳怡萍;陳品誠
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/052
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種太陽能電池技術(shù)，且特別是涉及一種具有減少電極遮蔽效果(gridline?shading)的封裝結(jié)構(gòu)及具有此封裝結(jié)構(gòu)的太陽能電池。

【背景技術(shù)】

硅晶太陽能電池的光學損失有三種主要途徑：

第一種是硅晶片表面反射，目前的解決方式是在正面制作粗糙結(jié)構(gòu)及抗反射膜來降低反射率；

第二種是背板反射與吸收，由于硅在長波長的吸收較差，因此長波長的光在鋁背板的部份會被吸收及反射。

第三種是因為電極遮蔽所導致入射光的損失。這是因為一般硅晶太陽能電池為了能夠有效地收集所激發(fā)的載流子形成光電流，會在基板正、反兩面各自利用銀膠以及銀鋁膠絲網(wǎng)印刷電極來收集載流子。其中正面利用銀膠絲網(wǎng)印刷成的指叉電極會遮蔽入射光進入太陽能電池，入射至電極上的光會直接被反射回去或被電極所吸收，僅有少部分的光能因為大角度而被封裝材料全反射進入太陽能電池被吸收。

為了能夠減少電極遮蔽的面積，目前所采用的方式有兩種，第一種是改變電極的形狀與尺寸，雖然縮小電極的形狀與尺寸能夠有效減少遮蔽面積，但是必須搭配目前絲網(wǎng)印刷所能印刷的最小線寬。第二種是改變電池的整體架構(gòu)，將正面電極連接至背面進而使正面完全無電極遮蔽的問題，如射極穿透式背電極(Emitter?Wrap-Through，EWT)太陽能電池、PUM(Pin-Up?Module)太陽能電池、交指式背電極(Interdigitated?Back?Contact，IBC)太陽能電池等。然而這類型的太陽能電池需要復雜的制程，不易大量生產(chǎn)。

目前已有美國專利US?4,711,972、US?5,110,370、US?5,228,926等在封裝材料與空氣的界面上制作光導向的結(jié)構(gòu)，以利用封裝材料與空氣的折射率差異及其結(jié)構(gòu)形狀，使原先會直接入射至電極的入射光，經(jīng)由折射至未受遮蔽的區(qū)域，增加入射光量。然而，上述結(jié)構(gòu)位于封裝材料與空氣界面，當電池模組放置于室外會有灰塵及臟污的問題，容易使得灰塵沉積在制作結(jié)構(gòu)處，因而降低整體入射光通量。

另外，美國專利US?5,076,857與US?5,554,229則是將光導向的結(jié)構(gòu)制作在電池接觸面上，以使光產(chǎn)生全反射。然而，這種設(shè)計因為與太陽能電池接觸，因此可能在電性上會對電池產(chǎn)生影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明提供一種封裝結(jié)構(gòu)，其具有能將光的行徑方向改變的微結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供一種太陽能電池，其能減少電極遮蔽效果。

本發(fā)明提出一種封裝結(jié)構(gòu)，包括透明封裝塊材以及至少一個能改變光方向的結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)位于透明封裝塊材內(nèi)并與透明封裝塊材的表面相隔一段距離。

在本發(fā)明的一實施例中，上述能改變光方向的結(jié)構(gòu)包括V形反射結(jié)構(gòu)以及填充在其內(nèi)的填充材料。

在本發(fā)明的一實施例中，上述V形反射結(jié)構(gòu)的頂角的半角(half?angle)ψ的范圍約為0＜ψ≤60°。

在本發(fā)明的一實施例中，上述V形反射結(jié)構(gòu)的厚度約大于50微米。

在本發(fā)明的一實施例中，上述V形反射結(jié)構(gòu)的材料例如由貴重金屬、過渡金屬與貨幣金屬組成的群組之一或其合金中選擇的一種材料。

在本發(fā)明的一實施例中，上述填充材料例如是由貴重金屬、過渡金屬與貨幣金屬組成的群組之一或其合金中選擇的一種材料。

在本發(fā)明的一實施例中，上述填充材料例如為乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅氧烷樹脂、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚合物、聚碳酸酯、聚乙烯、硅樹脂、碳酸鈣、二氧化硅或二氧化鈦及其化合物中的一種。

在本發(fā)明的一實施例中，上述填充材料與透明封裝塊材的材料可以是相同或者是不同的材料。

在本發(fā)明的一實施例中，上述能改變光方向的結(jié)構(gòu)包括光擴散層。

在本發(fā)明的一實施例中，上述光擴散層的形狀包括塊狀、三角形或半圓形。

在本發(fā)明的一實施例中，上述光擴散層的原料包括樹脂以及擴散粒子。

在本發(fā)明的一實施例中，上述擴散粒子的材料例如選自聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚合物、聚碳酸酯、聚乙烯、硅樹脂、碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦及其化合物中的一種材料。

在本發(fā)明的一實施例中，上述擴散粒子的形狀包括圓形或不規(guī)則形狀。

在本發(fā)明的一實施例中，上述擴散粒子可為實心粒子或含孔洞(porous)的粒子。

在本發(fā)明的一實施例中，上述擴散粒子的粒徑約介于0.01微米～50微米之間。