矽基太陽能電池的電極製作方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

109130046

專利證號

I 737478

專利獲證名稱

矽基太陽能電池的電極製作方法

專利所屬機關 (申請機關)

大葉大學

獲證日期

2021/08/21

技術說明

鑑於全球正處在能源轉型的關鍵時代，綠色能源將是未來驅動經濟發展，而太陽能資源取之不盡，用之不竭，並且在地球上分布廣泛，只要有光照的地方就可以使用太陽能發電系統，不受地域、海拔等因素的限制。近年太陽能電池在產業開發上主要以低成本和高效率做開發，在考量轉換效率及成本因素，在目前眾多太陽能電池種類中，使得以矽為原料所製成的太陽能板為大宗，其中以矽為原料所製成的太陽能板又可分別單晶矽及多晶矽。 由於在現今主流市場的太陽能電池正朝著高效率且低成本的方向邁進，金屬電極漿料仍是佔據太陽能電池成本中的考量之一。而矽基太陽能電池在傳統製程正面電極處理過程中，將正電極漿料電極網印在SiNx抗反射層後，需升溫至900℃高溫燒結進行穿隧而成型在基板表面形成歐姆接觸。而進行高溫燒結的製程，僅能使用成本較高的銀漿來避免高溫氧化，不僅侷限了電極材料選擇性也隨著銀價居高不下而導致傳統太陽能電池製程所使用的金屬漿料之價格無法降低。除此之外，太陽能電池的下部電極製程，則是使用雷射方式對背面SiNx保護層之預定部位進行刻槽，方能使在印刷背電極漿料後能與基板進行歐姆接觸，但是雷射刻槽方式也會因為刻槽深度控制難度較高，導致預定開孔產生缺陷，進而影響生產的良率。此外，雷射的設備成本以及維護成本過高，也間接的造成太陽能電池成本的提高。 因此大葉大學黃俊杰教授提出發明專利 ”一種矽基太陽能電池正背電極的製作簡化技術(I737478)”，以不溶於水之高分子材料如光阻、PVDF等，定義矽基太陽電池正面及背面電極圖形區域，再透過液相沉積法、溶膠凝膠法或旋轉塗佈法等具選擇性沉積特性鍍膜製程，將太陽能電池之正面抗反射薄膜及背面之保護層薄膜一起製備，接著利用溶劑將高分子材料移除達到電極區域鏤空之正背面鍍膜，再接續網印正背面電極完成太陽能電池製作。此方法不僅能省去雷射刻槽製程及高溫穿隧製程，並且能使用低溫銅漿料等取代銀漿料以達到簡化製程步驟及降低成本之目的，達成低成本矽基太陽能電池開發，推動太陽能產業的發展。

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

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