[发明专利]导电铝胶及其制造方法、太阳能电池及其模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电胶，尤其涉及一种应用于光电装置的导电铝胶。

背景技术

近年来，由于能源短缺以及人们意识到环保的重要性，人们对于洁净能源的需求越来越大，也越来越迫切。目前被认为较具有潜力的洁净能源计有风力、水力、海洋能、地热、生质能、燃料电池以及太阳能等，在各种洁净能源当中最重要的莫过于太阳能，具有取之不尽用之不竭且毫无污染的特性，因此太阳能变成未来能源的主流。

一般来说，太阳能电池是利用单结晶硅或是多结晶硅等硅基材作为半导体基板材料，近年来亦发展出化合物半导体或是玻璃基板等基板材料。太阳能电池是于半导体基板上形成一层P型扩散层与一层N型扩散层，且于P型扩散层与N型扩散层的接面上形成一P/N接面。于P/N接面上具有一内建的电场，再通过入射的太阳光的能量使得P/N接面的电子-空穴分离，再分别于P型扩散层及与N型扩散层上形成欧姆接触的电极作为导电电极，以将分离的电子-空穴对分别导出至半导体基板的外部，即完成由太阳光转换成电力的过程。

于一般太阳能电池的制作上，是利用磷原子(以形成N型扩散层的元素)或是利用硼原子(以形成P型扩散层的元素)的扩散来制作N型以及P型的扩散层，以形成P/N接面。并且，利用特殊的表面处理以形成具有texture结构的抗反射层，透过降低太阳光的反射以增加太阳光入射光的强度。

导电电极一般常利用网版印刷、涂布或是真空镀膜的方式于半导体基板的两侧形成电极，即是光入射侧电极与背面电极。其中，光入射侧电极包含辅助电极(bus electrode)与指针电极(finger electrode)，且一般常用银胶来制作，由于需要尽量增加光入射的面积以增加太阳能电池光电转换效率，因此，于光入射侧的电极需尽量缩小其表面积以增加太阳光入射的面积。背面电极则因光线不会照射至半导体基板的背面，因此背面电极可分布于整个半导体基板的背面，且常利用铝胶与银铝胶来制作。于光入射侧电极与背面电极涂布完成后，则可进行烧结工艺，利用高温进行烧结(通常为600至1000℃)，以使得铝胶中的铝原子扩散进入P型半导体形成P+层，可增加电路中的开路电压Voc值，并产生背面电场效应(BSF)以增加太阳能电池的光电转换效率。值得一提的是，导电电极与半导体基板之间需保持良好的欧姆接触，并且其本身也必须保持低电阻值，才能够使得太阳能电池的光电转换效率增加。

其中，导电电极对于太阳能电池的转换效率的稳定性影响较大。于电极性能的标准，有太阳能电池的填充系数(fill factor，FF)。若太阳能电池的串联电阻较高，则FF有变小的倾向，而串联电阻的构成要素为P型扩散层及N型扩散层分别与其对应导电电极的欧姆接触的电阻值以及导电电极其本身的电阻值。

因此，为了获得较高的太阳能电池的转换效率以及其稳定性，需要针对电极的原料，即是对银胶与银铝胶等导电铝胶做更进一步的改善。

发明内容

本发明提出一种导电铝胶，借着加入金属纳米粒子，使得导电铝胶可具有减少导电电极的面电阻值。

本发明提出一种导电铝胶，可应用于太阳能电池，以强化太阳能电池封装成模块后的拉力以及增加太阳能电池的转换效率。

根据本发明的实施例提供一种导电铝胶，其组成包括：一有机载体、一铝粉末以及一玻璃熔块；以及一金属纳米粒子的混合，以形成一呈糊状物的导电铝胶。且该金属纳米粒子的添加呈现降低导电铝胶的面电阻值与提升该导电铝胶的黏结拉力的特性。其中，该有机载体是由一有机溶剂、一树脂以及一触变助剂所组成。

根据本发明的实施例提供一种导电铝胶的制造流程，包括：将一有机溶剂、一树脂以及一触变助剂混合成一有机载体；再将一铝粉末、一玻璃熔块以及金属纳米粒子与该有机载体混合以形成该导电铝胶。

根据本发明的实施例提供一种太阳能电池模块，包括：一基板；一覆板，置放于该基板之上；以及一太阳能电池包覆于一EVA材料中，且置放于该基板与该覆板之间；其中，该太阳能电池具有一光入射侧电极以及一背面电极，且该背面电极是利用一导电铝胶所形成，且该导电铝胶具有一金属纳米粒子混合于其中。

根据本发明的实施例提供一种太阳能电池，包括：一半导体基板，其上具有一N型扩散层与一P型扩散层；一抗反射层以及一光入射测电极，形成于该N型扩散层表面；以及一背面电极，形成于该P型扩散层表面；其中，该光入射侧电极与该背面电极是利用一导电铝胶所形成，且该导电铝胶具有一金属纳米粒子混合于其中。