[發明專利]一種用于晶硅太陽能電池的透明導電膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310095030.0
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103199127A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 趙世界;唐銘徽
• 申請（專利權）人: 江蘇斯威克新材料有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于晶硅太陽能電池的透明導電膜及其制備方法。

背景技術

隨著石油能源的日益短缺，太陽能將成為新型能源中的明星能源。太陽能光伏(PV)產業是指把太陽光能通過太陽能電池轉化為電能的產業。太陽能作為一種開發潛力巨大的新能源和可再生能源，早已引起了世界各國的廣泛關注，目前國內外太陽能電池均以單、多晶硅電池為主，現有的晶體硅太陽能電池片的基本結構是由一個制有平面半導體n-p的晶體硅，加上背電極和前電極所構成，前電極十分關鍵，它既不能遮擋入射光以保證大部分入射光進入n-p結構內，又要對光生載流子有充分的收集，這是兩個相互矛盾的要求，目前的技術是采用金屬柵狀電極來解決這對矛盾的。為了減少太陽光在硅表面的反射，通常使用了光學減反射層，他們是折射率在2.0～2.2之間的氧化硅、氮化硅等絕緣薄膜。柵狀前電極接收入射光而光產生電流依靠光生載流子在太陽能電池表層的橫向運動，被主柵線收集形成，每片晶硅電池片都有2～3根1.5mm～4mm寬的主柵線通常電流形成后是通過互聯條和匯流條來進行導向輸出的。主柵線和副柵線的成分都是導電銀漿，導電銀漿的優劣直接影響到太陽能電池的光電轉化效率，目前前電極導電銀漿的采購主要是從國外進口，并且價格昂貴，導電銀漿占太陽能電池器件成本的10％左右，綜上所述現有的技術問題：

1.采用前電極導電銀漿大約要覆蓋6％～10％的表面積，使太陽能電池有效面積減少，從而使轉換效率降低；

2.為了減少太陽光在硅表面的反射，通常使用了光學減反射層，來增加太陽能電池光電轉化效率；

3.導電銀漿價格昂貴，占太陽能電池器件成本的10％，大大提高了太陽能電池的成本。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種用于太陽能電池片正面的透明導電膜，取代主柵線銀漿，解決了主柵線銀漿覆蓋太陽能電池的有效面積減少的問題，提高了太陽能電池的光電轉化效率；目的之二是提供工藝簡單、成本低廉的該透明導電膜的制備方法。

在第一方面，本發明提出了一種用于晶硅太陽能電池的透明導電膜，所述透明導電膜厚度為0.05～0.2mm，折射率為1.8～2.0；所述透明導電膜具有上下兩層結構，其中，所述上層結構由改性聚乙烯膜和金屬線組成，所述透明導電膜通過所述上層結構與所述晶硅太陽能電池的電池片正面接觸；所述下層結構為透明聚合物，所述透明導電膜通過所述下層結構與所述晶硅太陽能電池的玻璃面接觸。

優選地，所述改性聚乙烯膜，其乙烯含量為85％～95wt％。

優選地，所述改性聚乙烯膜為乙烯-丙烯共聚物、丁烯改性聚乙烯、辛烯改姓聚乙烯、己烯改性聚乙烯中的一種或幾種。該改性聚乙烯可以含有該領域常有的添加劑，如抗氧劑，光穩定劑等，以提高其使用性能和使用壽命。

優選地，所述改性聚乙烯膜的密度為0.895g/cm²～0.935g/cm²，熔融指數為2g/10min～20g/10min。優選地，改性聚乙烯體積電阻率為3＊10¹⁴Ω·cm～1＊10¹⁵Ω·cm，用于電池片與EVA的中間可以提高太陽能電池組件的抗PID性能，延長了電池組件的使用壽命。

優選地，所述金屬線為銦錫合金線，其中銦含量為40％～80wt％，錫含量為50％～90wt％。金屬線主要作用是取代電池片上面主柵線導電銀漿，用于收集細柵線的電流，提高從電流的收集效率，并且提高了電池片的有效面積，可使光電轉化效率提高1％～2％，也起到了簡化工藝和降低成本的作用。

優選地，所述透明聚合物為聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚砜中的一種。

優選地，所述的金屬線平行排列在所述改性聚乙烯膜上，所述金屬線的間距為3mm～5mm。

在第二方面，本發明提供一種制備用于晶硅太陽能電池的透明導電膜的方法，包括如下步驟：

步驟S10，第一單螺桿擠出機和第二單螺桿擠出機組成擠出機組，所述第一單螺桿擠出機和所述第二單螺桿擠出機分別通過模頭擠出所述改性聚乙烯和所述透明聚合物，所述模頭排出物為薄膜狀物料，所述薄膜狀物料的上層為改性聚乙烯膜，所述薄膜狀物料的下層為透明聚合物；

步驟S20，將所述模頭排出的薄膜狀物料通過第一滾筒的牽引，傳送至第二滾筒上；

步驟S30，第三滾筒與第四滾筒間牽引有金屬線，從所述第二滾筒牽引的薄膜狀物料，經過所述第三滾筒、第四滾筒中間，與所述金屬線滾壓成型，所述金屬線滾壓在所述改性聚乙烯膜上。