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TWI431790B - 太陽能電池 - Google Patents

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TWI431790B
TWI431790B TW100131533A TW100131533A TWI431790B TW I431790 B TWI431790 B TW I431790B TW 100131533 A TW100131533 A TW 100131533A TW 100131533 A TW100131533 A TW 100131533A TW I431790 B TWI431790 B TW I431790B
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Taiwan
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solar cell
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organic
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TW201312780A (zh
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Kueiwu Huang
Mingchin Kuo
Yankai Chiou
Chingtang Tsai
Tienszu Chen
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Gintech Energy Corp
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

太陽能電池
本發明是有關於一種太陽能電池。
太陽能電池或光伏特電池係將陽光的光能籍由光電轉換機制轉換為電能。近年來，在全球化環境保護的浪潮之下，太陽能電池供應電力被寄予厚望，並已積極進行研究發展，期能獲致廣泛的商業化。基於裝飾需求或視覺美觀的因素，太陽能電池可能需要有不同的外觀色彩，例如：當將太陽能電池應用在建築物的屋頂或外牆時，若考量建築設計美觀時，即使需要與建築物或周遭環境的顏色做整體搭配。
然而，習知太陽能電池的迎光面大都有導電通道的設計，一般導電通道(若含銀膠)之外觀大多為近似銀色。因此，太陽能電池迎光面的外觀很明顯可以看到導電通道與其他部份(例如抗反射層)的顏色有很大區別。基於裝飾需求或視覺美觀的因素，導電通道與其他周圍抗反射層的顏色若無法配合，抗反射層上的圖案或顏色設計再精良，可能都還是會造成視覺上的缺陷或不美觀。
因此，本發明之一目的是在提供一種改良的太陽能電池。
根據上述本發明之目的，提供一種太陽能電池，其包含一光電轉換層、一抗反射層以及複數導電通道。抗反射層位於光電轉換層上。該些導電通道形成於抗反射層上且電性連接至光電轉換層，其中該些導電通道之材質包含導電膠及色料，使其外觀顏色與抗反射層之顏色相同。
依據本發明另一實施例，導電膠包含銀粉、玻璃粉及有機載體。
依據本發明另一實施例，色料包含有機色料、無機色料、化學合成色料或其任意組合。
依據本發明另一實施例，有機色料包含單偶氮、雙偶氮、蒽醌類、靛藍或酞菁。
依據本發明另一實施例，無機色料包含含鈦的鈦白、含氧化鐵的土黃、含銅的石綠、三氧化二鐵、氧化鋅或氧化錳。
根據上述本發明之目的，提供一種太陽能電池，其包含一光電轉換層、一抗反射層以及複數導電通道。抗反射層位於光電轉換層上，且抗反射層包含複數個不同顏色的區塊。該些導電通道形成於抗反射層上且電性連接至光電轉換層，其中每一導電通道之材質包含導電膠及色料，使其外觀顏色與其周圍對應的區塊的顏色相同。
依據本發明另一實施例，導電膠包含銀粉、玻璃粉及有機載體。
依據本發明另一實施例，色料包含有機色料、無機色料、化學合成色料或其任意組合。
依據本發明另一實施例，有機色料包含單偶氮、雙偶氮、蒽醌類、靛藍或酞菁。
依據本發明另一實施例，無機色料包含含鈦的鈦白、含氧化鐵的土黃、含銅的石綠、三氧化二鐵、氧化鋅或氧化錳。
由上述可知，應用本發明之改良的太陽能電池，其迎光面(或受光面)的導電通道之材質添加了色料，藉以使太陽能電池之迎光面的外觀顏色完全一致或使導電通道之顏色配合其周圍顏色，進而使導電通道的外觀顏色不會造成視覺上的缺陷或不美觀，並使太陽能電池外觀圖案的設計更有變化的彈性。
請同時參照第1、2圖，第1圖係繪示依照本發明一實施例的一種太陽能電池的上視圖，第2圖係繪示第1圖之2-2’剖面線的剖面圖。太陽能電池100至少包含一光電轉換層藉以將太陽光轉換為光電。在本實施例中，光電轉換層係藉由N型半導體層104形成於P型半導體基材106所構成，而於其間形成有P-N接面，故而在P-N接面處形成有電場。因此，當光線照射至此時，電場形成之處即產生正電荷載子(positive charge carriers)和負電荷載子(negative charge carriers)，因而產生電流流經P-N接面，此即稱為光電轉換機制。
在N型半導體層104與P型半導體基材106之迎光側，形成一抗反射層101，用以降低電池單元表面的光反射損失(reflective loss)。抗反射層101可以是由氮化矽(silicon nitride)或氧化矽(silicon oxide)材質所構成，其形成方法可以是蒸鍍法(evaporation)、濺鍍法(sputtering)、印刷法(print screen)、化學氣相沈積法(CVD)或其他熟習此技藝之人士所知悉之方式。抗反射層101的厚度也同時決定太陽能電池100的顏色。此外，在N型半導體層104與P型半導體基材106之背光側，亦可形成一導電通道108，藉以輸出光電轉換層所產生電流之用。複數導電通道(102a、102b)形成於抗反射層101上且電性連接至N型半導體層104。截面積較小的導電通道102b將光電轉換層產生的電能傳送至截面積較大的導電通道102a匯集後，輸出供外部使用。導電通道(102a、102b)之材質包含導電膠及色料，使其外觀顏色與抗反射層101之顏色相同，而形成外觀顏色完全一致的太陽能電池，以增加視覺上的美觀。例如，抗反射層101為藍色，導電通道亦加入色料使其外觀成為藍色。
上述第2圖之太陽能電池剖面圖僅繪示與本案相關的結構，其他太陽能電池的習知結構(例如封裝、密封防水等設計)，任何熟習此技藝者可以根據其需求設計，在本案中便不再贅述。
在本實施例中，導電膠包含銀粉(silver)、玻璃粉(glass frit)及有機載體(organic vehicles)等材料，但並不侷限於此。色料的種類可以是有機色料、無機色料、化學合成色料或其任意組合而成的色料。有機色料可以是單偶氮(Monazo)、雙偶氮(Diazo)、蒽醌類(Anthraquinone)、靛藍(Indigoid)或酞菁(苯二甲藍染料)(Phthalocyanine)等。無機色料(inorganic)可以是含鈦的鈦白、含氧化鐵的土黃、含銅的石綠、三氧化二鐵、氧化鋅或氧化錳等。
請參照第3圖，其繪示依照本發明另一實施例的一種太陽能電池的上視圖。第3圖之太陽能電池100’不同於第1圖之太陽能電池100的差異在於太陽能電池100’具有複數個不同顏色的區塊。在本實施例中，太陽能電池100’以分隔線(110a、110b)為界線將抗反射層101劃分為區塊(112a、112b、112c)等三個不同顏色的區塊。
在區塊112a內，導電通道(102a、102b)之材質加入適當的色料，使其外觀顏色與其周圍對應的區塊112a的顏色相同。
在區塊112b內，導電通道(102a、102b)之材質加入適當的色料，使其外觀顏色與其周圍對應的區塊112b的顏色相同。
在區塊112c內，導電通道(102a、102b)之材質加入適當的色料，使其外觀顏色與其周圍對應的區塊112c的顏色相同。
上述太陽能電池100’之不同顏色區塊的設計僅為示例，任何熟習此技藝者可以根據其需求將太陽能電池100’修改為應用至其他具有複數個不同顏色區塊的太陽能電池上，藉以使太陽能電池外觀圖案的設計更有變化的彈性。
在本實施例中，導電通道之導電膠包含銀粉(silver)、玻璃粉(glass frit)及有機載體(organic vehicles)等材料，但並不侷限於此。色料的種類可以是有機色料、無機色料、化學合成色料或其任意組合而成的色料。有機色料可以是單偶氮(Monazo)、雙偶氮(Diazo)、蒽醌類(Anthraquinone)、靛藍(Indigoid)或酞菁(苯二甲藍染料)(Phthalocyanine)等。無機色料(inorganic)可以是含鈦的鈦白、含氧化鐵的土黃、含銅的石綠、三氧化二鐵、氧化鋅或氧化錳等。
由上述本發明實施方式可知，應用本發明之改良的太陽能電池，其迎光面(或受光面)的導電通道之材質添加了色料，藉以使太陽能電池之迎光面的外觀顏色完全一致或使導電通道之顏色配合其周圍顏色，進而使導電通道的外觀顏色不會造成視覺上的缺陷或不美觀，並使太陽能電池外觀圖案的設計更有變化的彈性。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．太陽能電池
101．．．抗反射層
102a．．．導電通道
102b．．．導電通道
104．．．N型半導體層
106．．．P型半導體基材
108．．．導電通道
110a．．．分隔線
110b．．．分隔線
112a．．．區塊
112b．．．區塊
112c．．．區塊
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖係繪示依照本發明一實施例的一種太陽能電池的上視圖。
第2圖係繪示第1圖之2-2’剖面線的剖面圖。
第3圖係繪示依照本發明另一實施例的一種太陽能電池的上視圖。
100．．．太陽能電池
101．．．抗反射層
102a．．．導電通道
102b．．．導電通道

Claims (8)

  1. 一種太陽能電池，包含：一光電轉換層；一抗反射層，位於該光電轉換層上；以及複數導電通道，形成於該抗反射層上且電性連接至該光電轉換層，其中該些導電通道之材質包含導電膠及色料，使其外觀顏色與該抗反射層之顏色相同，其中該色料包含單偶氮、雙偶氮、蒽醌類、靛藍或酞菁之有機色料。
  2. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該導電膠包含銀粉、玻璃粉及有機載體。
  3. 如請求項1所述之太陽能電池，其中該色料包含有機色料、無機色料、化學合成色料或其任意組合。
  4. 如請求項3所述之太陽能電池，其中該無機色料包含含鈦的鈦白、含氧化鐵的土黃、含銅的石綠、三氧化二鐵、氧化鋅或氧化錳。
  5. 一種太陽能電池，包含：一光電轉換層；一抗反射層，位於該光電轉換層上，該抗反射層包含複數個不同顏色的區塊；以及 複數導電通道，形成於該抗反射層上且電性連接至該光電轉換層，其中每一該導電通道之材質包含導電膠及色料，使其外觀顏色與其周圍對應的該區塊的顏色相同，其中該色料包含單偶氮、雙偶氮、蒽醌類、靛藍或酞菁之有機色料。
  6. 如請求項5所述之太陽能電池，其中該導電膠更包含銀粉、玻璃粉及有機載體。
  7. 如請求項5所述之太陽能電池，其中該色料包含有機色料、無機色料、化學合成色料或其任意組合。
  8. 如請求項7所述之太陽能電池，其中該無機色料包含含鈦的鈦白、含氧化鐵的土黃、含銅的石綠、三氧化二鐵、氧化鋅或氧化錳。
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