專利名稱：太陽能電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及至少包括其上結(jié)合透明導(dǎo)電膜的太陽能電池元件的太陽能電池，并涉及用于制造該太陽能電池的方法。
背景技術(shù)：
例如，晶體硅太陽能電池以下述方式形式，即由銀或鋁形成的電極在其中形成p-n 結(jié)的硅襯底的正面和背面形成圖案，并且經(jīng)由稱為內(nèi)部連線的銅線等等連接電極，從而形成稱為模塊的太陽能電池。通過內(nèi)部連線進(jìn)行的串聯(lián)連接以下述方式形成，即其中在其中形成p-n結(jié)的硅襯底上對(duì)電極進(jìn)行圖案化的太陽能電池元件浸入包含催化劑的焊劑(flux)中，用暖空氣干燥，隨后浸入焊浴(solder bath)中，從而用焊料涂敷電極。在焊料涂敷之后，在常溫下或在熱水中重復(fù)多次超聲波清洗，并漂洗，隨后用暖空氣干燥。隨后，焊料涂敷的銅引線放在焊料涂敷的電極上，并被熱處理，以進(jìn)行焊接。在太陽能電池元件的正面和背面上重復(fù)該工藝，以形成多根線，從而制造太陽能電池模塊。因此，用于制造太陽能電池模塊的工藝復(fù)雜且具有問題，如由于在焊接內(nèi)部連線時(shí)的熱應(yīng)力出現(xiàn)的硅襯底的翹曲和破裂以及電極分離，引起良率下降。而且，近年來，由于成本降低等，硅襯底的厚度趨向于變薄。過去，硅襯底的厚度已經(jīng)接近300 μ m至500 μ m,但近來具有小于200 μ m厚度的硅襯底已經(jīng)變?yōu)橹髁?。此后，硅襯底變得更薄具有大的可能性，并且諸如由于在焊接內(nèi)部連線時(shí)的熱應(yīng)力出現(xiàn)的硅襯底的翹曲和破裂以及電極分離之類的問題容易且更明顯地出現(xiàn)，并且必須解決這些問題。作為解決這些問題的手段，在PTL 1中提出了用于制造太陽能電池模塊的方法， 其包括其中焊料熔化的第一步驟和其中將太陽能電池元件保持在環(huán)境溫度預(yù)定時(shí)間，該環(huán)境溫度低于焊料的熔化溫度且高于室溫。而且，在PTL 2中提出了太陽能電池單元，其中由烘干銀形成的加強(qiáng)材料涂敷至太陽能電池單元的背面周圍的至少一部分。然而，這些技術(shù)已經(jīng)不能滿足，并且需要進(jìn)一步的改進(jìn)。而且，在環(huán)境問題方面，近年來，無鉛焊料是優(yōu)選的。然而，關(guān)注的是，采用無鉛焊接的焊接需要高溫，引起諸如翹曲、破裂之類的問題，并導(dǎo)致強(qiáng)度低。引用列表專利文獻(xiàn)PTL 1日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(JP-A)No. 2006-332264PTL 2JP-A No. 2006-31937
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決傳統(tǒng)問題并實(shí)現(xiàn)下述目標(biāo)。也就是說，本發(fā)明提供了具有高的轉(zhuǎn)換效率和可靠性的太陽能電池，并提供了用于制造太陽能電池的方法，該方法不要求焊接，對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小，并能夠抑制太陽能電池元件翹曲和破裂以及內(nèi)部連線的分離，從而簡單且高效地制造太陽能電池。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)透徹地研究了上述問題，并獲得下述發(fā)現(xiàn)。也就是說，當(dāng)太陽能電池元件的互連通過結(jié)合透明導(dǎo)電膜實(shí)現(xiàn)時(shí)，不需要用于制造太陽能電池的傳統(tǒng)方法中的焊接步驟，可以抑制太陽能電池元件的破裂和翹曲以及內(nèi)部連線的分離，并減少環(huán)境負(fù)荷。因此，可以提供具有高可靠性的太陽能電池。通過降低遮光率并提高太陽能電池元件的電極的電接觸率，可以提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明基于上述發(fā)現(xiàn)，并且用于解決所述問題的手段如下。<1> 一種太陽能電池，包括透明導(dǎo)電膜；和太陽能電池元件，其中透明導(dǎo)電膜結(jié)合至太陽能電池元件的表面，并且透明導(dǎo)電膜電連接至太陽能電池元件。<2>根據(jù)<1>所述的太陽能電池，其中該太陽能電池包括兩個(gè)或更多個(gè)太陽能電池元件，并且所述兩個(gè)或更多個(gè)太陽能電池元件彼此串聯(lián)或并聯(lián)電連接。<3>根據(jù)<1>或<2>所述的太陽能電池，其中太陽能電池元件通過透明導(dǎo)電膜彼此串聯(lián)或并聯(lián)電連接。<4>根據(jù)<1>_<3>中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電電極電連接至太陽能電池元件的表面。<5>根據(jù)<4>所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電電極同時(shí)電連接至太陽能電池元件的光接收表面和非光接收表面。<6>根據(jù)<1>_<5>中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其中透明導(dǎo)電膜包括薄膜襯底和導(dǎo)電層。<7>根據(jù)<6>所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電層包括金屬網(wǎng)。<8>根據(jù)<6>所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電層包括粘合劑和導(dǎo)電纖維。<9>根據(jù)<1>_<5>中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其中透明導(dǎo)電膜包括粘合劑和導(dǎo)電材料。<10>根據(jù)<9>所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電材料是金屬網(wǎng)和導(dǎo)電纖維中的任一種。<11>根據(jù)<8>和<10>中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電纖維是碳納米管和金屬納米線中的任一種。<12>根據(jù)<11>所述的太陽能電池，其中金屬納米線是銀納米線。<13〉. 一種用于制造太陽能電池的方法，包括下述步驟在襯底的兩個(gè)表面上形成電極以制造太陽能電池元件；將透明導(dǎo)電膜結(jié)合至多個(gè)太陽能電池元件以將太陽能電池元件串聯(lián)或并聯(lián)互連；以及密封太陽能電池元件。<14>根據(jù)<13>所述的用于制造太陽能電池的方法，其中透明導(dǎo)電膜包括薄膜襯底和導(dǎo)電層。<15>根據(jù)<14>所述的用于制造太陽能電池的方法，其中導(dǎo)電層包含金屬網(wǎng)。<16>根據(jù)<14>所述的用于制造太陽能電池的方法，其中導(dǎo)電層包含粘合劑和導(dǎo)電纖維。<17>根據(jù)<13>所述的用于制造太陽能電池的方法，其中透明導(dǎo)電膜包含粘合劑和導(dǎo)電材料。<18>根據(jù)<17>所述的用于制造太陽能電池的方法，其中導(dǎo)電材料是金屬網(wǎng)和導(dǎo)電纖維裝中的任一種。<19>根據(jù)<16>和<18>中任一項(xiàng)所述的用于制造太陽能電池的方法，其中導(dǎo)電纖維為碳納米管和金屬納米線中的任一種。<20>根據(jù)<19>所述的用于制造太陽能電池的方法，其中金屬納米線為銀納米線。本發(fā)明可以解決傳統(tǒng)的問題，并提供具有高的轉(zhuǎn)換效率和可靠性的太陽能電池， 并且用于太陽能電池的方法不要求焊接，對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小，可以抑制太陽能電池元件的破裂和翹曲，以及內(nèi)部連線的分離，從而簡單且高效地制造太陽能電池。


圖1為示出一種實(shí)施方式的示例的示意性說明圖，其中太陽能電池元件連接至透明導(dǎo)電膜，該透明導(dǎo)電膜在其兩個(gè)表面中都具有導(dǎo)電性。圖2為示出示出一種實(shí)施方式的示例的示意性說明圖，其中太陽能電池元件連接至透明導(dǎo)電膜，該透明導(dǎo)電膜在其一個(gè)表面中具有導(dǎo)電性。圖3為示出本發(fā)明的太陽能電池的示例的示意性說明圖。圖4為示出制造常規(guī)太陽能電池模塊的步驟的示例的流程圖。圖5為示出制造本發(fā)明的太陽能電池模塊的步驟的示例的流程圖。圖6A為比較例1的太陽能電池中的太陽能電池元件的頂視圖。圖6B為比較例1的太陽能電池的剖視圖。圖7A為實(shí)施例1的太陽能電池中的太陽能電池元件的頂視圖。圖7B為實(shí)施例1的太陽能電池的剖視圖。圖8A為比較例2的太陽能電池中的太陽能電池元件的頂視圖。圖8B為比較例2的太陽能電池的剖視圖。圖9A為實(shí)施例2的太陽能電池中的太陽能電池元件的頂視圖。圖9B為實(shí)施例2的太陽能電池的剖視圖。
具體實(shí)施例方式(太陽能電池)本發(fā)明的太陽能電池包括透明導(dǎo)電膜和太陽能電池元件，其中透明導(dǎo)電膜結(jié)合至太陽能電池元件的表面，并且必要時(shí)還包括恰當(dāng)選擇的其它構(gòu)件。太陽能電池元件電連接至透明導(dǎo)電膜?！刺柲茈姵卦堤柲茈姵卦辽侔ㄒr底和導(dǎo)電電極，并且必要時(shí)還包括其它構(gòu)件。-襯底-根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地選擇襯底的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸、厚度。襯底材料的例子包括單晶硅和多晶硅。在襯底內(nèi)部，通過使包含大量ρ型雜質(zhì)(如硼)的P層與包含大量η型雜質(zhì)(如磷)的η層接觸形成ρ-η結(jié)。η層形成在襯底的光接收表面?zhèn)?，ρ層形成在襯底的非光接收表面?zhèn)?。在η層和P層上，采用銀膏、鋁粉漿等等分別形成下文所述的負(fù)電極和正電極。-導(dǎo)電電極-
導(dǎo)電電極電連接至太陽能電池元件(襯底)的表面，且優(yōu)選同時(shí)電連接至太陽能電池元件的光接收表面和非光接收表面(背面)。在這里，形成在襯底的光接收表面上的導(dǎo)電電極是正電極，形成在襯底的非光接收表面上的導(dǎo)電電極是負(fù)電極。非光接收表面中的負(fù)電極可以采用銀膏形成線性形狀或點(diǎn)形，或者采用鋁粉漿形成平面形狀。負(fù)電極優(yōu)選采用鋁粉漿形成平面形狀，隨后采用銀膏在鋁粉漿上形成線性形狀或點(diǎn)形。光接收表面中的正電極可以用銀膏形成具有一定間距的指狀形狀，以用銀膏指覆蓋光接收表面。在本發(fā)明中，就增加太陽能電池元件接收到的光量這方面來說，光接收表面上的正電極優(yōu)選用銀膏形成具有一定間距的點(diǎn)狀，以用銀膏點(diǎn)覆蓋光接收表面。典型的銅箔內(nèi)部連線形成指狀形狀以收集電力，但本發(fā)明的太陽能電池可以從整個(gè)光接收表面上形成電力，并且在本發(fā)明中電極可以形成點(diǎn)狀。在該情況中，可以增加光接收表面的電極面積，并且可以增加太陽能電池元件接收到的光量。太陽能電池元件具有透明導(dǎo)電膜，其結(jié)合至太陽能電池元件的表面?！赐该鲗?dǎo)電膜〉根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地選擇透明導(dǎo)電膜的厚度。它優(yōu)選為1 μ m 300 μ m， 更優(yōu)選為2 μ m 200 μ m。當(dāng)厚度小于Iym時(shí)，透明導(dǎo)電膜不夠堅(jiān)固作為內(nèi)部連線，使可靠性降低。當(dāng)它大于300 μ m時(shí)，透明導(dǎo)電膜變得比太陽能電池的襯底厚，使得互連時(shí)處理困難。根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇透明導(dǎo)電膜的表面電阻。它優(yōu)選為 0. 1 Ω /sq 200 Ω /sq,更優(yōu)選為 0. 5 Ω /sq 100 Ω /sq,甚至更優(yōu)選為 1 Ω /sq 50 Ω /sq。當(dāng)表面電阻小于0. ΙΩ/sq時(shí)，透光率降低，引起轉(zhuǎn)換效率降低。當(dāng)表面電阻大于 200Q/Sq時(shí)，由于電阻損耗，轉(zhuǎn)換效率可能降低。根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇透明導(dǎo)電膜的總透光率。它優(yōu)選為 50% 100%，更優(yōu)選為70% 99%，甚至更優(yōu)選為80% 98%。當(dāng)總透光率小于50%時(shí)，轉(zhuǎn)換效率會(huì)明顯降低。以其中透明導(dǎo)電膜包含薄膜襯底和導(dǎo)電層的第一實(shí)施方式和其中透明導(dǎo)電膜包含粘合劑和導(dǎo)電材料的第二實(shí)施方式為例說明透明導(dǎo)電膜。在第一實(shí)施方式中，透明導(dǎo)電膜基本上在其一個(gè)表面中具有導(dǎo)電性，但通過采用具有導(dǎo)電性的薄膜襯底，該透明導(dǎo)電膜可以在其兩個(gè)表面中都具有導(dǎo)電性。在第二實(shí)施方式中，透明導(dǎo)電膜可以在其一個(gè)表面中具有導(dǎo)電性，但優(yōu)選在其兩個(gè)表面中都具有導(dǎo)電性。[透明導(dǎo)電膜的第一實(shí)施方式]第一實(shí)施方式的透明導(dǎo)電膜至少包括薄膜襯底和導(dǎo)電層，并且必要時(shí)還包括恰當(dāng)選擇的其它構(gòu)件。-薄膜襯底-薄膜襯底是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的，但優(yōu)選具有彈性，例如， 聚合物膜，其由下述材料形成丙烯酸類樹脂，如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯；氯乙烯樹脂， 如聚氯乙烯、氯乙烯共聚物；熱塑性樹脂，如多芳基化合物、聚砜；聚醚砜；聚酰亞胺；PET ； PEN ；氟樹脂；苯氧基樹脂；聚烯烴樹脂；尼龍；聚苯乙烯樹脂；和ABS熟知。
-導(dǎo)電層_導(dǎo)電層是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。優(yōu)選的是導(dǎo)電層由金屬網(wǎng)形成，或包含粘合劑和導(dǎo)電纖維?！饘倬W(wǎng)一金屬網(wǎng)是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。金屬網(wǎng)優(yōu)選具有開口，其可以通過下述方法形成。(1)化學(xué)鍍處理的網(wǎng)進(jìn)行了其中化學(xué)鍍催化劑通過印刷方法印刷成柵格圖案的方法(例如， JP-ANo. 11-170420,No. 05-283889等)。進(jìn)行了這樣一種方法，其中涂敷包含化學(xué)鍍催化劑的光致抗蝕劑，跟著通過曝光和顯影以形成化學(xué)鍍催化劑的圖案，隨后進(jìn)行化學(xué)鍍(例如， JP-A No. 11-170421)。(2)銀膏印刷網(wǎng)通過印刷銀粉末膏獲得銀網(wǎng)的方法(JP-A No. 2000-13088和2000-24485)。(3)通過使用光刻法刻蝕的網(wǎng)其中通過采用光刻法的刻蝕工藝在透明襯底上形成金屬網(wǎng)的薄膜的方法 (JP-ANo. 2003-46293、2003-23290、05-16281 和 10-33884 。(4)采用鹵化銀光敏材料形成導(dǎo)電金屬銀圖案的方法通過使用銀鹽擴(kuò)散傳輸工藝形成金屬銀的薄膜圖案的方法，其中銀沉積在物理顯影核上(日本專利申請(qǐng)公開(JP-B)No. 42-23746、43-1沘62，“Analytical Chemistry", Vol.72,645(2000),國際公開 No. WO 01/51276，JP-ANo. 2000-149773、2004_221564 和 2004-221565)。-粘合劑一粘合劑是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的，但優(yōu)選使用聚合物。該聚合物是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。聚合物的例子包括聚丙烯酸，如聚甲基丙烯酸酯，(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯))，聚丙烯酸酯，聚丙烯腈；聚乙烯醇；具有高的芳香度的聚合物，如聚酯，(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酯萘二甲酸酯(polyestemaphthalate)，聚碳酸酯)，苯酚或木焦油醇-甲醛(N0V0LAC)；聚苯乙烯，聚乙烯甲苯，聚乙烯二甲苯，聚酰亞胺，聚酰胺，聚酰胺-酰亞胺，聚醚酰胺，聚硫化物， 聚砜，聚亞苯基，聚苯醚，聚亞安酯(PU)，環(huán)氧樹脂，聚烯烴(例如，聚丙烯，聚甲基戊烯和環(huán)烯)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，纖維素及其衍生物，硅樹脂和包含硅的聚合物(例如， 聚倍半硅氧烷和聚硅烷)，聚氯乙烯(PVC)，聚乙酸酯，聚降冰片烯，合成橡膠，(例如，EPR, SBR,EPDM)和含氟聚合物(例如，聚偏二氟乙烯，聚四氟乙烯(PTFE)，或聚六氟丙烯)，氟烯烴和碳?xì)浠衔锵N的共聚物(例如，LUMIFL0N)，無定形碳氟化合物聚合物或共聚物(例如，由ASAHI GLASS有限公司制造的CYT0P，或由DuPont制造的TEFL0NAF)，凝膠，角叉菜膠， 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，多醣，如淀粉、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯胺、殼聚糖、多熔素，聚海藻酸，聚玻璃酸，以及羧基纖維素。—導(dǎo)電纖維一導(dǎo)電纖維是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。導(dǎo)電纖維的例子包括超細(xì)纖維、金屬納米管、金屬納米線、金屬氧化物納米管和金屬氧化物納米線。
超細(xì)纖維的例子包括碳納米管，碳納米角，碳納米線、碳納米纖維和石墨原纖維。金屬納米管和金屬納米線的金屬的例子包括鉬、金、銀、鎳和硅。作為金屬氧化物納米管或金屬氧化物納米線的金屬氧化物，以氧化鋅為例。在導(dǎo)電纖維中，金屬納米線和碳納米管是優(yōu)選的，并且在同時(shí)滿足透明度和導(dǎo)電性方面，特別優(yōu)選使用金屬納米線。[金屬納米線]金屬納米線是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。諸如ΙΤ0、氧化鋅、氧化錫之類的金屬氧化物和金屬化碳納米管可以作為金屬納米線的例子。優(yōu)選以由金屬元素或多種金屬元素、合金和金屬鍍納米線組成的芯殼結(jié)構(gòu)為例。金屬納米線的直徑(短軸長度)優(yōu)選為300nm或更小，更優(yōu)選為200nm或更小，甚至更優(yōu)選為IOOnm或更小。當(dāng)其直徑太小時(shí)，其抗氧化性退化，不利地影響金屬納米線的耐用性。因此，金屬納米線的直徑優(yōu)選為5nm或更大。當(dāng)其直徑大于300nm時(shí)，存在不能獲得足夠的透明度的情況，可能是因?yàn)橛捎诮饘偌{米線而出現(xiàn)散射。金屬納米線的長軸長度優(yōu)選為5μπι或更大，更優(yōu)選為15 μ m或更大，甚至更優(yōu)選為25 μ m或更大。當(dāng)金屬納米線的長軸長度太長時(shí)，在制造期間可能會(huì)產(chǎn)生聚集問題，可能是因?yàn)榻饘偌{米線彼此纏結(jié)在一起。因此，金屬納米線的長軸長度優(yōu)選為Imm或更小，更優(yōu)選為500 μ m或更小。當(dāng)金屬納米線的長軸長度小于5 μ m時(shí)，不能獲得足夠的導(dǎo)電性，可能是因?yàn)殡y以形成密集網(wǎng)絡(luò)。在這里，例如，通過采用透射電子顯微鏡(TEM)和光學(xué)顯微鏡，并觀察TEM或光學(xué)顯微鏡的圖像，可以獲得金屬納米線的直徑和長軸長度。<用于制造金屬納米線的方法>可以通過任何方法沒有限制地制造金屬納米線，但如下文所述，它優(yōu)選通過還原其中溶解鹵素化合物和分散劑的溶劑中的金屬離子而被制造。作為溶劑，優(yōu)選使用親水性溶劑。親水性溶劑的例子包括水；酒精，如甲醇、乙醇、丙醇；異丙醇，丁醇和乙二醇；乙醚，如二氧六環(huán)和四氫呋喃；和酮，如丙酮。加熱溫度優(yōu)選為250°C或更小，更優(yōu)選為20°C 200°C，甚至更優(yōu)選為30°C 180°C，特別優(yōu)選為40°C 170°C。如果需要，在顆粒形成期間可以改變?cè)摐囟?。在顆粒形成的中間改變?cè)摐囟瓤梢杂兄诳刂菩竞说男纬?，防止產(chǎn)生再生芯核，并有助于生長的選擇性加速，從而改善單分散性。當(dāng)加熱溫度大于250°C時(shí)，根據(jù)涂敷膜的評(píng)估，透明度會(huì)降低，可能因?yàn)榻饘偌{米線的橫截面的角度變成銳角。而且，當(dāng)加熱溫度變低時(shí)，金屬納米線趨于纏結(jié)，并且其分散穩(wěn)定性降低，可能是因?yàn)樾竞说牧悸式档?，并且金屬納米線變得太長。在20°C或更小的加熱溫度處，這種趨勢(shì)變得明顯。優(yōu)選的是，在加熱時(shí)可以添加還原劑。從通常使用的還原劑中沒有任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇還原劑。還原劑的例子包括氫化硼的金屬鹽，如氫化硼鈉和氫化硼鉀；氫化鋁鹽，如氫化鋁鋰、氫化鋁鉀、氫化鋁銫、氫化鋁鈹、氫化鋁鎂和氫化鋁鈣；亞硫酸鈉；胼化合物；糊精；對(duì)苯二酚；羥胺；檸檬酸及其鹽；琥珀酸及其鹽；抗壞血酸及其鹽；烷醇，如二乙氨基乙醇、乙醇胺、丙醇胺、三硝乙醇胺和二甲氨丙醇；脂族胺，如丙基胺、丁胺、二丙胺、乙二胺和三乙撐戊烷胺(triethylen印entane amine)；雜環(huán)胺，如哌啶、吡咯烷、N-甲基吡咯烷和嗎啉；芳族胺，如苯胺、N-甲基苯胺、甲苯胺、茴香胺和氨基苯乙醚；芳烷基胺，如芐胺、 二甲苯二胺(xylene diamine)和N-甲苯甲基胺；酒精，如甲醇、乙醇和2-丙醇；乙二醇；谷胱甘肽；有機(jī)酸，如檸檬酸、蘋果酸和酒石酸；還原性糖，如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、 蔗糖、麥芽糖、蜜三糖和水蘇糖；以及糖醇，如山梨糖醇。在這些還原劑中，還原性糖和是還原性糖的衍生物的糖醇以及乙二醇是特別優(yōu)選的。注意到，存在其中根據(jù)所使用的還原劑的類型，還原劑也可以起分散劑和溶劑的功能的情況，并且這些還原劑也是被優(yōu)選使用的。添加還原劑的時(shí)間可以在添加分散劑之前或之后，并且可以在添加鹵素化合物或鹵化金屬微粒之前或之后。優(yōu)選的是，可以在形成金屬納米線時(shí)添加分散劑和鹵素化合物或鹵化金屬微粒。添加分散劑和鹵素化合物的時(shí)間可以在添加還原劑之前或之后，并且可以在添加金屬離子或鹵化金屬微粒之后。為了獲得更加高度單分散的納米線，鹵素化合物的添加優(yōu)選執(zhí)行多于兩次，以控制芯核的形成和生長。添加分散劑的時(shí)間在存在分散聚合物的情況中可以在準(zhǔn)備粒子之前，或者在準(zhǔn)備粒子之后，用于控制粒子的分散狀態(tài)。在其中分散劑的添加執(zhí)行多于兩次的情況中，每次將被添加的分散劑的量需要根據(jù)期望的金屬線長度進(jìn)行調(diào)整。這是因?yàn)榭紤]到金屬線的長度受對(duì)用作芯核的金屬粒子的量的控制的影響。分散劑的例子包括包含氨基的化合物、包含硫醇基的化合物、包含硫化物基的化合物，氨基酸及其衍生物、肽化合物、多醣、從多醣衍生的天然聚合物、合成聚合物、以及從上述衍生的聚合物，如凝膠體。聚合物的例子包括諸如凝膠之類的膠體聚合物，聚乙烯醇(PD，甲基纖維素，羥丙基纖維素，聚亞烷基胺(polyalkylene amine)，聚丙烯酸的部分烷基酯，聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯-吡咯烷共聚物。適合分散劑的化合物結(jié)構(gòu)例如參見Pigment Dictionary (由kishiro Ito編輯， 由ASAKURAPUBLISHING公司出版Q000))中的描述。根據(jù)使用的分散劑的類型，可以改變所獲得的金屬納米線的形狀。鹵素化合物是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的，只要該化合物包含溴、氯或碘。商素化合物的優(yōu)選例子包括堿商化物，如溴化鈉、氯化鈉、碘化鈉、溴化鉀、氯化鉀和碘化鉀；以及可以與下文所述的分散劑一起使用的化合物。添加鹵素化合物的時(shí)間可以在添加分散劑之前或之后，并且可以在添加還原劑之前或之后。根據(jù)使用的鹵素化合物的類型，鹵素化合物還可以起分散劑的作用，并且這些鹵素化合物也是優(yōu)選使用的。鹵代銀微粒可以用作鹵素化合物的替換，或者鹵素化合物和鹵代銀微粒可以組合使用。分散劑和鹵素化合物或鹵代銀微粒可以由相同的材料形成。用于分散劑和鹵素化合物的化合物例如是包含氨基和溴化物離子的溴化十六碳烷基三甲銨(HTAB)，或包含氨基和氯離子的氯化十六碳烷基三甲銨(HTAC)。在形成金屬納米線之后，可以通過超濾、滲析、凝膠過濾、傾析、離心分離等等執(zhí)行脫鹽。
優(yōu)選的是，金屬納米線盡可能不包含無機(jī)離子，如堿金屬離子，堿土離子和鹵化物離子。金屬納米線的水分散體的導(dǎo)電性優(yōu)選為lmS/cm或更小，更優(yōu)選為0. lmS/cm或更小， 甚至更優(yōu)選為0. 05mS/cm或更小。金屬納米線的水分散體在20°C的粘性優(yōu)選為0. 5mPa · s IOOmPa · s,更優(yōu)選為 ImPa · s 50mPa · s。[碳納米管]碳納米管為由具有Inm IOOOnm的纖維直徑、Iym IOOOym的長度和100 10000的縱橫比的細(xì)長的碳形成的管狀碳。作為用于制造碳納米管的方法，電弧放電方法、激光蒸發(fā)方法、熱CVD方法和等離子體CVD方法是已知的。通過電弧放電方法和激光蒸發(fā)方法獲得的碳納米管分類為具有石墨烯片層的單壁碳納米管(SWNT)和具有多層石墨烯片的多壁碳納米管(MWNT)。通常，MWNT通過熱CVD方法和等離子體CVD方法制造。在SWNT中，其中碳原子經(jīng)由稱為SP2粘結(jié)劑的強(qiáng)粘結(jié)劑彼此結(jié)合以形成六元環(huán)的石墨烯片卷成管。碳納米管(SWNT，MWNT)為管狀材料，具有其中數(shù)片石墨烯片卷成管的結(jié)構(gòu)，并具有4nm IOnm的直徑和0. 1 μ m至數(shù)百μ m的長度。碳納米管具有的獨(dú)特特性在于，它根據(jù)卷起石墨烯片所沿的方向起金屬或半導(dǎo)體的功能。相對(duì)于100份(按質(zhì)量)的粘合劑，導(dǎo)電層中的導(dǎo)電纖維的量優(yōu)選為1份(按質(zhì)量)至1000份(按質(zhì)量)。當(dāng)導(dǎo)電纖維的量小于1份(按質(zhì)量)時(shí)，導(dǎo)電性明顯降低。當(dāng)導(dǎo)電纖維的量大于 1000份(按質(zhì)量)時(shí)，導(dǎo)電層的薄膜強(qiáng)度，特別地，諸如附著力之類的機(jī)械特性會(huì)降低。[透明導(dǎo)電膜的第二實(shí)施方式]在第二實(shí)施方式中，透明導(dǎo)電膜至少包含粘合劑和導(dǎo)電材料，并且在必要時(shí)還包含合適選擇的其它成份。粘合劑根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇，并且可以采用與第一實(shí)施方式的透明導(dǎo)電膜中的粘合劑相同的粘合劑。導(dǎo)電材料是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。例如，優(yōu)選采用金屬網(wǎng)， 導(dǎo)電纖維等等。金屬網(wǎng)和導(dǎo)電纖維是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的，并且可以采用與第一實(shí)施方式的透明導(dǎo)電膜中的金屬網(wǎng)和導(dǎo)電纖維相同的金屬網(wǎng)和導(dǎo)電纖維。第二實(shí)施方式的透明導(dǎo)電膜可以以下述方式形成，即包含導(dǎo)電材料和粘合劑的透明導(dǎo)電部分形成在襯底上，隨后將透明導(dǎo)電部分與襯底分離，從而獲得透明導(dǎo)電膜。相對(duì)于100份(按質(zhì)量)的粘合劑，透明導(dǎo)電膜中的導(dǎo)電纖維的量優(yōu)選為1份(按質(zhì)量)至1000份(按質(zhì)量)。當(dāng)導(dǎo)電纖維的量小于1份(按質(zhì)量)時(shí)，導(dǎo)電性明顯降低。當(dāng)該量大于1000份 (按質(zhì)量)時(shí)，透明導(dǎo)電膜的薄膜強(qiáng)度，特別地，諸如附著力之類的機(jī)械特性會(huì)降低。-太陽能電池元件至透明導(dǎo)電膜的結(jié)合_在本發(fā)明的太陽能電池中，透明導(dǎo)電膜結(jié)合至太陽能電池元件的表面。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于，太陽能電池不要求焊接，并且對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小，并且還在于，可以抑制太陽能電池元件的破裂和翹曲以及內(nèi)部連線的分離。
透明導(dǎo)電膜優(yōu)選結(jié)合至太陽能電池元件的光接收表面。在第一實(shí)施方式的包含薄膜襯底和導(dǎo)電層的透明導(dǎo)電膜的情況中，透明導(dǎo)電膜以導(dǎo)電層面對(duì)太陽能電池元件的方式結(jié)合至太陽能電池元件。太陽能電池元件的光接收表面的電極優(yōu)選采用銀膏形成指狀形狀。光接收表面的電極更優(yōu)選為形成為點(diǎn)形，因?yàn)榭梢允拐诠饷娣e更小。當(dāng)電極形成點(diǎn)形時(shí)，多個(gè)點(diǎn)可以均勻地設(shè)置在整個(gè)光接收表面上，或者可以隨機(jī)設(shè)置在光接收表面上。透明導(dǎo)電膜與太陽能電池元件接觸的面積是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。相對(duì)于太陽能電池元件的面積，它優(yōu)選為10%或更大，更優(yōu)選為30%或更大，甚至更優(yōu)選為50%或更大。當(dāng)接觸面積小于10%時(shí)，接觸電阻增加，并且不能充分地獲得轉(zhuǎn)換效率。太陽能電池元件的厚度、結(jié)構(gòu)、尺寸、材料是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。尺寸優(yōu)選為約50mmX 50mm至約300mmX 300mm，更優(yōu)選為約IOOmmX IOOmm至約 200mmX 200mm。厚度是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇。它優(yōu)選為50 μ m 500 μ m，更優(yōu)選為100 μ m 300 μ Hio材料是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇。例如，優(yōu)選采用單晶體硅或多晶娃。-互連方法-兩個(gè)或更多個(gè)太陽能電池元件優(yōu)選串聯(lián)或并聯(lián)電連接。作為串聯(lián)或并聯(lián)連接的方法，太陽能電池元件通過結(jié)合至太陽能電池元件表面的透明導(dǎo)電膜彼此連接。在這里，當(dāng)太陽能電池元件通過在其兩個(gè)表面中具有導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜串聯(lián)連接時(shí)，透明導(dǎo)電膜結(jié)合至一個(gè)太陽能電池元件的光接收表面，并結(jié)合至另一個(gè)太陽能電池元件的非光接收表面。因此，這兩個(gè)太陽能電池元件串聯(lián)連接。而且，太陽能電池元件可以通過連接多個(gè)透明導(dǎo)電膜而彼此連接，所述多個(gè)透明導(dǎo)電膜分別結(jié)合至太陽能電池元件。在這里，在其中兩個(gè)太陽能電池元件串聯(lián)連接的情況中，優(yōu)選以下述方式連接兩個(gè)透明導(dǎo)電膜一個(gè)透明導(dǎo)電膜結(jié)合至一個(gè)太陽能電池元件的光接收表面，另一個(gè)透明導(dǎo)電膜結(jié)合至另一個(gè)太陽能電池元件的非光接收表面，隨后將這兩個(gè)透明導(dǎo)電膜彼此連接。該實(shí)施方式在其中僅一個(gè)表面具有導(dǎo)電部分的透明導(dǎo)電膜的情況中是特別優(yōu)選的，因?yàn)樾枰獙⑼该鲗?dǎo)電膜彼此連接。將通過具體例子進(jìn)一步描述太陽能電池元件和透明導(dǎo)電膜之間的連接，但所述連接不限于所述具體例子。(1)其中太陽能電池元件通過在其兩個(gè)表面都具有導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜串聯(lián)連接的實(shí)施方式。如圖1所示，在其兩個(gè)表面都具有導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜14結(jié)合至太陽能電池元件 10的光接收表面和太陽能電池元件12的非光接收表面，從而串聯(lián)連接太陽能電池元件10 和太陽能電池元件12。在這里，通過采用導(dǎo)電粘合劑結(jié)合透明導(dǎo)電膜14和太陽能電池元件10和12，可以將透明導(dǎo)電膜14與對(duì)應(yīng)的太陽能電池元件10和12連接在一起。然而，優(yōu)選的是，可以僅通過下文描述的EVA密封時(shí)的壓力粘結(jié)將透明導(dǎo)電膜14與對(duì)應(yīng)的太陽能電池元件10和12連接在一起。(2)其中太陽能電池元件通過在其一個(gè)表面具有導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜串聯(lián)連接的實(shí)施方式。如圖2所示，在其一個(gè)表面具有導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜M結(jié)合至太陽能電池元件20 的光接收表面，在其一個(gè)表面具有導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜沈結(jié)合至太陽能電池元件22的非光接收表面，隨后將透明導(dǎo)電膜M與透明導(dǎo)電膜26連接在一起，從串聯(lián)連接太陽能電池元件20和太陽能電池元件22。在這里，透明導(dǎo)電膜M和透明導(dǎo)電膜沈可以連接在太陽能電池元件20和太陽能電池元件22之間，位于太陽能電池元件20上，或位于太陽能電池元件22上。透明導(dǎo)電膜 24和透明導(dǎo)電膜沈優(yōu)選連接在太陽能電池元件22上。因?yàn)閮蓚€(gè)透明導(dǎo)電膜重疊，透明導(dǎo)電膜的連接引起透明度的降低。另一方面，由于透明導(dǎo)電膜在太陽能電池元件22上的連接在非光接收部分上實(shí)現(xiàn)，優(yōu)點(diǎn)在于，透明導(dǎo)電膜的連接不影響透明度的降低?？梢酝ㄟ^采用上述導(dǎo)電粘合劑或采用銀膏將透明導(dǎo)電膜M和沈結(jié)合而連接它們。優(yōu)選的是，可以僅通過下文描述的EVA密封時(shí)的壓力粘結(jié)連接透明導(dǎo)電膜M和26。可以通過上述相同的方法實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連接。通過采用互連方法，多個(gè)太陽能電池元件串聯(lián)或并聯(lián)連接，從而形成太陽能電池模塊。不特別限制用于制造本發(fā)明的太陽能電池的方法，并且可以通過通常進(jìn)行的方法形成太陽能電池模塊。優(yōu)選通過下文將描述的用于制造本發(fā)明的太陽能電池的方法制造太陽能電池。在這里，太陽能電池模塊是指串聯(lián)或并聯(lián)連接的多個(gè)太陽能電池元件。如圖3所示，本發(fā)明的太陽能電池(太陽能電池模塊)100基本上由透明導(dǎo)電膜 14、作為光接收表面的透明保護(hù)構(gòu)件的玻璃襯底30、背面的保護(hù)構(gòu)件(背襯)32和作為密封薄膜的乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)薄膜34A和34B串聯(lián)或并聯(lián)連接的太陽能電池元件 10和12構(gòu)成，但不限于此。例如，作為密封薄膜，優(yōu)選還可以采用聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。以下述方式獲得這種太陽能電池模塊，即玻璃襯底30、用于密封的EVA薄膜34A， 太陽能電池元件10和12、用于密封的EVA薄膜34B和背襯32以該順序?qū)盈B，并且EVA薄膜 34A和34B熱熔化、交聯(lián)和固化，以一體地結(jié)合多層。在本發(fā)明的太陽能電池中，作為內(nèi)部連線的透明導(dǎo)電膜結(jié)合至太陽能電池元件以獲得電連接。因此，本發(fā)明的太陽能電池不要求焊接，而常規(guī)太陽能電池要求焊接，并且本發(fā)明的太陽能電池對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小，并且可以抑制太陽能電池元件的破裂和翹曲以及內(nèi)部連線的分離。因此，本發(fā)明的太陽能電池具有高的轉(zhuǎn)換效率和高的可靠性。(用于制造太陽能電池的方法)用于制造本發(fā)明的太陽能電池的方法至少包括制造太陽能電池元件的步驟、互連步驟和密封步驟，并且在必要時(shí)還包括恰當(dāng)選擇的其它步驟。<制造太陽能電池元件的步驟>制造太陽能電池元件的步驟是其中電極形成在襯底的兩個(gè)表面上以制造太陽能電池元件的步驟。太陽能電池元件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如在本發(fā)明的太陽能電池的描述中具體描述的那樣。通過在襯底的內(nèi)部形成p-n結(jié)，并且還在襯底的表面上形成對(duì)應(yīng)于η層和P層的導(dǎo)電電極， 可以制造太陽能電池元件?！椿ミB步驟〉互連步驟是將透明導(dǎo)電膜結(jié)合至多個(gè)太陽能電池元件以串聯(lián)或并聯(lián)互連太陽能電池元件的步驟。透明導(dǎo)電膜、太陽能電池元件和透明導(dǎo)電膜至太陽能電池元件的結(jié)合的細(xì)節(jié)如在本發(fā)明的太陽能電池的描述中具體描述的那樣?！疵芊獠襟E〉密封步驟是在互連步驟之后密封太陽能電池元件的步驟。密封方法是根據(jù)期望的目標(biāo)無任何限制地恰當(dāng)?shù)剡x擇的。例如，可以以下述方式執(zhí)行所述密封，即乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)薄膜、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)薄膜等等用作密封薄膜，并且熱熔化、交聯(lián)和固化密封薄膜，以一體地結(jié)合多層。[用于制造太陽能電池的常規(guī)方法和用于制造本發(fā)明的太陽能電池的方法的比較]-用于制造太陽能電池的常規(guī)方法-制造典型的太陽能電池模塊的方法在圖4中示出。(參見JP-A No. 2006-49429)。首先，在步驟Sl中，刻蝕ρ型Si襯底。接下來，在步驟S2中，在ρ型Si襯底的光接收表面上，形成η型擴(kuò)散層和用于降低陽光的反射的防反射膜。接下來，在步驟S3中，在 P型Si襯底的基本整個(gè)背面上，絲網(wǎng)印刷并干燥Al膏，隨后在氧化氣氛下在約700°C的高溫中烘烤，以形成Al電極。在步驟S4中，在ρ型Si襯底的背面的一部分上絲網(wǎng)印刷Ag膏， 并在P型Si襯底的光接收表面的防反射膜上，以指狀形狀絲網(wǎng)印刷Ag膏，并在約150°C的溫度中干燥Ag膏。隨后在步驟S5中，在防反射膜上絲網(wǎng)印刷Ag膏，并在約620°C的高溫中烘烤P型Si襯底的背面的一部分約1分鐘至約2分鐘，從而在ρ型Si襯底的兩個(gè)表面上形成Ag電極。隨后，在步驟S6中，將其中形成Ag電極的ρ型Si襯底浸入焊劑中，并用熱空氣干燥。接下來，在步驟S7中，ρ型Si襯底在約200°C的溫度中浸入焊浴約1分鐘，以用焊料涂敷Ag電極。隨后，在步驟S8中，清洗Ag電極，并使Ag電極經(jīng)受回流，以獲得太陽能電池元件。在步驟S9中，在Ag電極的焊料層與形成在諸如銅箔之類的內(nèi)部連線中的焊料層接觸，400°C的熱空氣吹向內(nèi)部連線。通過這種方式，焊料層熔化并冷卻以固化，從而電連接Ag電極和內(nèi)部連線。而且，在多個(gè)太陽能電池元件通過內(nèi)部連線串聯(lián)或并聯(lián)電連接之后，在步驟10中，用EVA薄膜密封太陽能電池元件，并在在步驟11中，安裝框架，從而獲得太陽能電池模塊。因此，用于制造太陽能電池的常規(guī)方法復(fù)雜且包括多個(gè)步驟。特別地，連接內(nèi)部連線的步驟復(fù)雜且需要高溫工藝，因此在Si太陽能電池元件中引起翹曲或破裂。-制造本發(fā)明的太陽能電池模塊的方法-制造采用本發(fā)明的太陽能電池元件的模塊的步驟的示例在圖5中示出。首先，在步驟Sl中，刻蝕ρ型Si襯底。接下來，在步驟S2中，在ρ型Si襯底的光接收表面上，形成η型擴(kuò)散層和用于降低陽光的反射的防反射膜。接下來，在步驟S3中， 在P型Si襯底的基本整個(gè)背面上，絲網(wǎng)印刷并干燥Al膏，隨后在氧化氣氛下在約700°C的高溫中烘烤，以形成Al電極。在步驟S4中，在ρ型Si襯底的背面的一部分上絲網(wǎng)印刷Ag膏，并在P型Si襯底的光接收表面的防反射膜上，以指狀形狀(或者在本發(fā)明的情況中，以點(diǎn)形)絲網(wǎng)印刷Ag膏，并在約150°C的溫度中干燥Ag膏。隨后在步驟S5中，在防反射膜上絲網(wǎng)印刷Ag膏，并在約620°C的高溫中烘烤ρ型Si襯底的背面的一部分約1分鐘至約2分鐘，從而在P型Si襯底的兩個(gè)表面上形成Ag電極。隨后，在步驟S6，透明導(dǎo)電膜電連接至太陽能電池單元中的Ag電極。多個(gè)太陽能電池元件通過透明導(dǎo)電膜串聯(lián)或并聯(lián)連接。隨后，在步驟7中，用EVA薄膜密封太陽能電池元件，并在在步驟8中，安裝框架，從而獲得太陽能電池模塊。因?yàn)橥ㄟ^透明導(dǎo)電膜結(jié)合至太陽能電池元件來連接內(nèi)部連線，制造本發(fā)明的太陽能電池模塊的方法不要求復(fù)雜的焊接步驟，并且對(duì)環(huán)境的負(fù)荷小。而且，由于可以在用諸如 EVA之類的密封劑密封太陽能電池時(shí)通過熱壓結(jié)合連接內(nèi)部連線，可以簡制造工藝，并且不需要焊接時(shí)的高溫。因此，可以抑制翹曲或破裂在太陽能電池元件中的出現(xiàn)，而這種出現(xiàn)在傳統(tǒng)上已成為問題。實(shí)施例以下，將采用實(shí)施例和比較例具體描述本發(fā)明，但所述實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。比較例1-太陽能電池的制造_<太陽能電池元件的制造>首先，如下制造太陽能電池元件。準(zhǔn)備具有200 μ m的厚度和150mmX 150mm的尺寸的多晶硅襯底，P層形成在襯底內(nèi)，并形成在襯底的光接收表面?zhèn)?，并且η層形成在襯底內(nèi)， 并形成在襯底的非光接收表面?zhèn)?。隨后，在η層上，通過等離子體CVD形成氮化硅膜?；旧?，在襯底的所有非光接收表面(非光接收部分)上絲網(wǎng)印刷鋁粉漿，并在約150°C的溫度干燥鋁粉漿，且在約700°C的溫度在空氣中烘烤鋁粉漿。隨后，絲網(wǎng)印刷銀膏，以在太陽能電池元件的襯底的整個(gè)光接收表面上形成具有 0. 2mm的間隔的指狀電極，并在非光接收表面的凸區(qū)上絲網(wǎng)和干燥印刷銀膏，并在約700°C 的溫度中烘烤銀膏，以制造其上形成電極的太陽能電池元件。接下來，將其上形成電極的太陽能電池元件浸入焊劑中，用熱空氣干燥，隨后浸入焊浴。隨后，用凈化水漂洗太陽能電池元件5分鐘，并干燥。以下述方式設(shè)置太陽能電池元件，即其上的銅箔焊料與存在于光接收側(cè)和非光接收側(cè)的銀電極接觸，用約400°C的熱空氣吹，以將鄰近的焊料金屬熔化到彼此之中，隨后冷卻，以將銅箔214A至214D結(jié)合至太陽能電池元件212，如圖6A所示。圖6A示出了其上結(jié)合銅箔214A至214D的太陽能電池元件 212的頂視圖。接下來，玻璃襯底220、用于密封的EVA薄膜222、太陽能電池元件212和用于密封的其它EVA薄膜222以及背襯224以此順序?qū)盈B，并通過熔化、交聯(lián)和固化EVA薄膜222將它們結(jié)合在一起，從而制造圖6B中示出的太陽能電池200。圖6B示出了太陽能電池200的剖視圖。制造方法1-透明導(dǎo)電膜101的制造-根據(jù)JP-A No. 2004-221564的如下描述的實(shí)施例1制造透明導(dǎo)電膜101。
首先，準(zhǔn)備乳狀液，該乳狀液含有相對(duì)于60giVg在水介質(zhì)中包含7. 5g凝膠，以及包含溴碘化銀顆粒(I = 2 % (按摩爾))，每個(gè)顆粒具有0. 05 μ m的平均球等效直徑(average sphere-equivalent diameter)。在乳狀液中，添力口 K3Rh2Br9 禾口 K2IrCl6,使得 K3Rh2Br9 禾口 K2IrCl6的濃度變?yōu)?0_7 (摩爾/摩爾銀)，并且溴化銀顆粒摻雜Mi離子和Ir離子。Na2PdCl4 添加至乳狀液，并采用氯金酸和硫代硫酸鈉使乳狀液經(jīng)受硫敏化，隨后與凝膠硬化劑一起涂敷至具有50 μ m的厚度的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜襯底，使得涂敷的銀的量變?yōu)閘g/m2。作為PET薄膜襯底，使用之前已經(jīng)經(jīng)受親水處理的PET。干燥涂敷的銀膜，并通過柵格形光掩膜(具體地，具有柵格形空間的光掩膜，線寬/光柵間距(line/space)= 195 μ m/5 μ m,且節(jié)距為200 μ m)采用UV燈將銀膜暴露至光，該光掩膜能夠在干燥的涂敷銀膜上形成具有線/空間=195 μ m/5 μ m的顯影銀圖像，隨后采用下述顯影液在25°C顯影45 秒，進(jìn)一步采用定像液(SUPER FUJIFIX，由FUJIFILM Corporation制造)進(jìn)行處理，并用凈化水漂洗。

顯影液的成分
每升顯影液包含下述化合物t
對(duì)苯二酚0.037 mol/L
N-甲基氨基苯酚0.016 mol/L
偏硼酸鈉0.140 mol/L
氫氧化鈉0.360 mol/L
溴化鈉0.031 mol/L
焦亞硫酸鉀0.187 mol/L而且，采用電鍍液在45°C進(jìn)行銅化學(xué)鍍，跟著用包含IOppmW !^e (III)離子的水溶液氧化，從而獲得透明導(dǎo)電膜101，其中該電鍍液為銅化學(xué)鍍?nèi)芤?，其具?2. 5的PH值，并包含0. 06mol/L的硫酸銅、0. 22mol/L的甲醛溶液、0. 12mol/L的三乙醇胺，IOOppm的聚乙二醇，50ppm的黃血鹽和20ppm的α，α ‘ - 二吡啶。所獲得的透明導(dǎo)電膜為形成在PET襯底上的柵格形金屬網(wǎng)。其表面上形成該金屬網(wǎng)的透明導(dǎo)電膜的表面電阻為1. ΙΩ/sq，如通過由 Mitsubishi Chemical Corporation 制造的 Loresta-GP MCP-T600 測(cè)量。該透明導(dǎo)電膜的透明度為95%，如通過由SHIMADZU CORPORATION制造的UV-3150測(cè)量。制造實(shí)施例2-透明導(dǎo)電膜102的制造-根據(jù)JP-A No. 2006-24485的實(shí)施例1中描述的方法，作為通過印刷銀膏形成的網(wǎng)，金屬網(wǎng)形成在具有50 μ m的厚度的PET薄膜襯底上。具有線寬/光柵間距= 195 μ m/5 μ m且節(jié)距為200 μ m的絲網(wǎng)印刷網(wǎng)用于形成金屬網(wǎng)，從而制造透明導(dǎo)電膜102。所獲得的透明導(dǎo)電膜102為形成在PET薄膜襯底上的柵格形金屬網(wǎng)。如以與制造實(shí)施例1相同的方式測(cè)量的那樣，其表面上形成金屬網(wǎng)的透明導(dǎo)電膜的表面電阻為1.3Q/Sq，并且該透明導(dǎo)電膜的透明度為94%。制造實(shí)施例3
-透明導(dǎo)電膜103的制造_作為采用攝影方法的金屬網(wǎng)，根據(jù)JP-A No. 2003-46293的實(shí)施例3中描述的用于制造金屬網(wǎng)的方法，金屬網(wǎng)形成在具有50 μ m的厚度的PET薄膜襯底上。具有線寬/光柵間距=195 μ m/5 μ m且節(jié)距為200 μ m的光掩膜用于形成金屬網(wǎng)，從而制造透明導(dǎo)電膜103。 所獲得的透明導(dǎo)電膜103為形成在PET薄膜襯底上的柵格形金屬網(wǎng)。其表面上形成金屬網(wǎng)的透明導(dǎo)電膜的表面電阻為1. ΙΩ/sq，并且該透明導(dǎo)電膜的透明度為95%。制造實(shí)施例4-透明導(dǎo)電膜104的制造_根據(jù)日本專利(JP-B)No. 3903159中的實(shí)施例1，準(zhǔn)備用于單壁碳納米管的分散體溶液?；贑hemical Physics Letters (323 (2000)，P580-585)合成的單壁碳納米管和作為分散劑的聚乙二醇-聚氧化丙烯共聚物添加到作為溶劑的以31的比混合的異丙醇和水的混合物中。碳納米管的量為0.003% (按質(zhì)量)，分散劑的量為0.05% (按質(zhì)量)。分散體溶液涂敷至具有50 μ m的厚度的PET薄膜襯底的表面。在分散體溶液干燥以形成薄膜之后，其中聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)用甲基異丁基酮稀釋成其濃度為1/600倍的聚氨酯丙烯酸酯溶液涂敷至該薄膜，并干燥，從而獲得透明導(dǎo)電膜104。透明導(dǎo)電膜104 為透明導(dǎo)電膜，其中包含該碳納米管和粘合劑的導(dǎo)電層形成在PET襯底上。其表面上形成包含碳納米管的導(dǎo)電層的透明導(dǎo)電膜的表面電阻為150 Ω/sq，并且該透明導(dǎo)電膜的透明度為 85%。制造實(shí)施例5-透明導(dǎo)電膜105的制造_<金屬納米線分散體的制造>提前準(zhǔn)備下述裝料溶液A、G和H。[裝料溶液A]在150mL的凈化水中，溶解1. 53g的硝酸銀粉末。隨后，向其中添加IN氨水，直到混合溶液變?yōu)橥该鞯?。隨后，進(jìn)一步添加凈化水，使得溶液的總量變?yōu)?00mL。[裝料溶液G]在^OmL的凈化水中，溶解1. Og的葡萄糖粉末，從而準(zhǔn)備裝料溶液G。[裝料溶液H]在275mL的凈化水中，溶解5. Og的溴化十六碳烷基三甲銨(HTAB)粉末，從而準(zhǔn)備裝料溶液H。接下來，如下準(zhǔn)備銀納米線分散體水溶液。在三頸式(three-necked)長頸瓶中，在20°C攪拌的同時(shí)通過漏斗添加410mL的凈化水、82. 5mL的裝料溶液H和206mL的裝料溶液G (第一步驟)。206mL的裝料溶液A以 2. OmL/min的流量和SOOrpm的攪拌旋轉(zhuǎn)速度添加至該溶液(第二步驟)。在添加裝料溶液 A 10分鐘之后，向其添加82. 5mL的裝料溶液H。隨后，以3°C /min的加熱速率將混合溶液的內(nèi)部溫度加熱至75°C。隨后，攪拌旋轉(zhuǎn)速度降低至200rpm，并且在攪拌的同時(shí)將混合溶液加熱5小時(shí)。在冷卻所獲得的水分散體之后，超濾模塊SIP1013(由Asahi Kasei Corporation 制造，截留分子量(molecular cutoff) :6000)、磁鐵泵和不銹鋼杯用硅管彼此連接，以形成超濾裝置。將銀納米線分散體溶液(水溶液)裝入不銹鋼杯，并且隨后所述泵運(yùn)轉(zhuǎn)以執(zhí)行超濾。在來自模塊的濾出液的量變?yōu)?0mL時(shí)，950mL的蒸餾水添加至不銹鋼杯，以執(zhí)行清洗。 重復(fù)清洗過程，直到導(dǎo)電性變?yōu)?0 μ S/cm或更小，跟著濃縮，從而最終獲得銀納米線分散體水溶液。所獲得的銀納米顆粒為線形，并具有18nm的平均短軸直徑和38 μ m的平均長度。少量羧基纖維素添加至所獲得的銀納米線分散體水溶液，并涂敷至具有50 μ m的厚度的PET薄膜襯底，從而獲得透明導(dǎo)電膜105。透明導(dǎo)電膜105為其中包含銀納米線和粘合劑(羧基纖維素)的導(dǎo)電層形成在PET薄膜襯底上的透明導(dǎo)電膜。其表面上形成包含銀納米線的導(dǎo)電層的該透明導(dǎo)電膜的表面電阻為8Q/Sq，該透明導(dǎo)電膜的透明度為93%。實(shí)施例1-太陽能電池的制造_以與比較例1相同的方式制造其上形成電極的太陽能電池元件212。太陽能電池元件212的光接收表面和非光接收表面被放置為以分別結(jié)合至透明導(dǎo)電膜IOlA和IOlB的導(dǎo)電層，透明導(dǎo)電膜IOlA和IOlB中的每一個(gè)被切成140cmX 170cm的尺寸(圖7A)。圖7A 示出了太陽能電池元件212的頂視圖。接下來，玻璃襯底220、用于密封的EVA薄膜222、太陽能電池元件(兩個(gè)透明導(dǎo)電膜IOlA和IOlB結(jié)合至太陽能電池元件212)，用于密封的其它EVA薄膜222和背襯224以此順序?qū)盈B，并通過熔化、交聯(lián)和固化EVA薄膜222結(jié)合在一起，從而制造圖7B中示出的太陽能電池201。圖7B示出了太陽能電池201的剖視圖。而且，銀膏2 涂敷至各個(gè)透明導(dǎo)電膜IOlA和IOlB的邊緣，以引出電流。而且，分別通過使用在制造實(shí)施例2至5中制造的透明導(dǎo)電膜102至105，以與上述方式相同的方式制造太陽能電池202至205。比較例2以與比較例1相同的方式，串聯(lián)連接兩個(gè)太陽能電池元件。在這里，以下述方式連接這兩個(gè)太陽能電池元件，即連接至一個(gè)太陽能電池元件212A的光接收表面的電極的銅箔連接至另一個(gè)太陽能電池元件212B的非光接收表面的電極(圖8A)。隨后，制造圖8B中示出的太陽能電池300。圖8A為太陽能電池元件212的頂視圖，圖8B太陽能電池300的剖視圖。實(shí)施例2以與實(shí)施例1相同的方式，串聯(lián)連接兩個(gè)太陽能電池元件。具體地，分別以與比較例1相同的方式制造其上形成電極的太陽能電池元件212A和212B。太陽能電池元件212A 和212B的光接收表面被放置為分別結(jié)合至透明導(dǎo)電膜IOlA和IOlB的導(dǎo)電層，透明導(dǎo)電膜 IOlA和IOlB中的每一個(gè)被切成140cmX 170cm的尺寸。而且，透明導(dǎo)電膜IOlA的導(dǎo)電層結(jié)合至一個(gè)太陽能電池元件212B的光接收表面的表面被放置為使得透明導(dǎo)電膜IOlC的導(dǎo)電層的結(jié)合至另一個(gè)太陽能電池元件212A的非光接收表面的表面結(jié)合至透明導(dǎo)電膜IOlA 的導(dǎo)電層的該表面，隨后，玻璃襯底220、用于密封的EVA薄膜222、太陽能電池元件212A和 212B (三個(gè)透明導(dǎo)電膜101A-101C連接兩個(gè)太陽能電池元件212A和212B)，用于密封的其它EVA薄膜222以及背襯224以此順序?qū)盈B，并通過熔化、交聯(lián)和固化EVA薄膜222結(jié)合在一起，從而制造圖9B中示出的太陽能電池301。此外，銀膏2 施加到相應(yīng)的透明導(dǎo)電膜 IOlA以及IOlB的邊緣以引出電流。圖9A示出了太陽能電池元件212的頂視圖，圖9B示出了太陽能電池301的剖視圖。而且，分別通過使用在制造實(shí)施例2至5中制造的透明導(dǎo)電膜102至105，以與上述方式相同的方式制造太陽能電池302至305。執(zhí)行所獲得的太陽能電池的接下來的性能評(píng)估，以評(píng)估可靠性。結(jié)果在表1中示
出ο<太陽能電池的性能評(píng)估>在進(jìn)行根據(jù)JIS C 8917的溫度和濕度循環(huán)測(cè)試A-210次循環(huán)之前和之后，測(cè)量所產(chǎn)生的太陽能電池的性能。太陽能電池302至305中的每一種的二十個(gè)被以相同的方式制造和評(píng)估。通過用AM 1. 5和lOOmW/cm2條件下的光輻照并采用太陽模擬器測(cè)量轉(zhuǎn)換效率，評(píng)估太陽能電池在循環(huán)測(cè)試之前和之后的性能。隨后，計(jì)算并評(píng)估20個(gè)太陽能電池的測(cè)量結(jié)果的平均值。表權(quán)利要求
1.一種太陽能電池，包括 透明導(dǎo)電膜；和太陽能電池元件，其中透明導(dǎo)電膜結(jié)合至太陽能電池元件的表面，并且透明導(dǎo)電膜電連接至太陽能電池元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其中該太陽能電池包括兩個(gè)或更多個(gè)太陽能電池元件，并且所述兩個(gè)或更多個(gè)太陽能電池元件彼此串聯(lián)或并聯(lián)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池，其中太陽能電池元件通過透明導(dǎo)電膜彼此串聯(lián)或并聯(lián)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電電極電連接至太陽能電池元件的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電電極同時(shí)電連接至太陽能電池元件的光接收表面和非光接收表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其中透明導(dǎo)電膜包括薄膜襯底和導(dǎo)電層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電層包括金屬網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電層包括粘合劑和導(dǎo)電纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其中透明導(dǎo)電膜包括粘合劑和導(dǎo)電材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電材料是金屬網(wǎng)和導(dǎo)電纖維中的任一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求8和10中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其中導(dǎo)電纖維是碳納米管和金屬納米線中的任一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽能電池，其中金屬納米線是銀納米線。
13.一種用于制造太陽能電池的方法，包括下述步驟 在襯底的兩個(gè)表面上形成電極以制造太陽能電池元件；將透明導(dǎo)電膜結(jié)合至多個(gè)太陽能電池元件以將太陽能電池元件串聯(lián)或并聯(lián)互連；以及密封太陽能電池元件。
全文摘要
一種太陽能電池，包括透明導(dǎo)電膜和太陽能電池元件，其中透明導(dǎo)電膜結(jié)合至太陽能電池元件的表面，并且透明導(dǎo)電膜電連接至太陽能電池元件。
文檔編號(hào)H01L31/042GK102396078SQ20108001699
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者宮城島規(guī), 直井憲次, 細(xì)谷陽一, 藏町照彥, 西村亮治 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社