CN102396078A - 太阳能电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能电池，包括透明导电膜和太阳能电池元件，其中透明导电膜结合至太阳能电池元件的表面，并且透明导电膜电连接至太阳能电池元件。

Description

太阳能电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及至少包括其上结合透明导电膜的太阳能电池元件的太阳能电池，并涉及用于制造该太阳能电池的方法。
背景技术
例如，晶体硅太阳能电池以下述方式形式，即由银或铝形成的电极在其中形成p-n结的硅衬底的正面和背面形成图案，并且经由称为内部连线的铜线等等连接电极，从而形成称为模块的太阳能电池。
通过内部连线进行的串联连接以下述方式形成，即其中在其中形成p-n结的硅衬底上对电极进行图案化的太阳能电池元件浸入包含催化剂的焊剂(flux)中，用暖空气干燥，随后浸入焊浴(solder bath)中，从而用焊料涂敷电极。在焊料涂敷之后，在常温下或在热水中重复多次超声波清洗，并漂洗，随后用暖空气干燥。随后，焊料涂敷的铜引线放在焊料涂敷的电极上，并被热处理，以进行焊接。在太阳能电池元件的正面和背面上重复该工艺，以形成多根线，从而制造太阳能电池模块。
因此，用于制造太阳能电池模块的工艺复杂且具有问题，如由于在焊接内部连线时的热应力出现的硅衬底的翘曲和破裂以及电极分离，引起良率下降。
而且，近年来，由于成本降低等，硅衬底的厚度趋向于变薄。过去，硅衬底的厚度已经接近300μm至500μm，但近来具有小于200μm厚度的硅衬底已经变为主流。此后，硅衬底变得更薄具有大的可能性，并且诸如由于在焊接内部连线时的热应力出现的硅衬底的翘曲和破裂以及电极分离之类的问题容易且更明显地出现，并且必须解决这些问题。
作为解决这些问题的手段，在PTL 1中提出了用于制造太阳能电池模块的方法，其包括其中焊料熔化的第一步骤和其中将太阳能电池元件保持在环境温度预定时间，该环境温度低于焊料的熔化温度且高于室温。而且，在PTL 2中提出了太阳能电池单元，其中由烘干银形成的加强材料涂敷至太阳能电池单元的背面周围的至少一部分。然而，这些技术已经不能满足，并且需要进一步的改进。
而且，在环境问题方面，近年来，无铅焊料是优选的。然而，关注的是，采用无铅焊接的焊接需要高温，引起诸如翘曲、破裂之类的问题，并导致强度低。
引用列表
专利文献
PTL 1日本专利申请特许公开(JP-A)No.2006-332264
PTL 2JP-A No.2006-319376
发明内容
本发明解决传统问题并实现下述目标。也就是说，本发明提供了具有高的转换效率和可靠性的太阳能电池，并提供了用于制造太阳能电池的方法，该方法不要求焊接，对环境的负荷小，并能够抑制太阳能电池元件翘曲和破裂以及内部连线的分离，从而简单且高效地制造太阳能电池。
本发明的发明人已经透彻地研究了上述问题，并获得下述发现。也就是说，当太阳能电池元件的互连通过结合透明导电膜实现时，不需要用于制造太阳能电池的传统方法中的焊接步骤，可以抑制太阳能电池元件的破裂和翘曲以及内部连线的分离，并减少环境负荷。因此，可以提供具有高可靠性的太阳能电池。通过降低遮光率并提高太阳能电池元件的电极的电接触率，可以提高太阳能电池的转换效率。
本发明基于上述发现，并且用于解决所述问题的手段如下。
<1>一种太阳能电池，包括：透明导电膜；和太阳能电池元件，其中透明导电膜结合至太阳能电池元件的表面，并且透明导电膜电连接至太阳能电池元件。
<2>根据<1>所述的太阳能电池，其中该太阳能电池包括两个或更多个太阳能电池元件，并且所述两个或更多个太阳能电池元件彼此串联或并联电连接。
<3>根据<1>或<2>所述的太阳能电池，其中太阳能电池元件通过透明导电膜彼此串联或并联电连接。
<4>根据<1>-<3>中任一项所述的太阳能电池，其中导电电极电连接至太阳能电池元件的表面。
<5>根据<4>所述的太阳能电池，其中导电电极同时电连接至太阳能电池元件的光接收表面和非光接收表面。
<6>根据<1>-<5>中任一项所述的太阳能电池，其中透明导电膜包括薄膜衬底和导电层。
<7>根据<6>所述的太阳能电池，其中导电层包括金属网。
<8>根据<6>所述的太阳能电池，其中导电层包括粘合剂和导电纤维。
<9>根据<1>-<5>中任一项所述的太阳能电池，其中透明导电膜包括粘合剂和导电材料。
<10>根据<9>所述的太阳能电池，其中导电材料是金属网和导电纤维中的任一种。
<11>根据<8>和<10>中任一项所述的太阳能电池，其中导电纤维是碳纳米管和金属纳米线中的任一种。
<12>根据<11>所述的太阳能电池，其中金属纳米线是银纳米线。
<13>.一种用于制造太阳能电池的方法，包括下述步骤：在衬底的两个表面上形成电极以制造太阳能电池元件；将透明导电膜结合至多个太阳能电池元件以将太阳能电池元件串联或并联互连；以及密封太阳能电池元件。
<14>根据<13>所述的用于制造太阳能电池的方法，其中透明导电膜包括薄膜衬底和导电层。
<15>根据<14>所述的用于制造太阳能电池的方法，其中导电层包含金属网。
<16>根据<14>所述的用于制造太阳能电池的方法，其中导电层包含粘合剂和导电纤维。
<17>根据<13>所述的用于制造太阳能电池的方法，其中透明导电膜包含粘合剂和导电材料。
<18>根据<17>所述的用于制造太阳能电池的方法，其中导电材料是金属网和导电纤维装中的任一种。
<19>根据<16>和<18>中任一项所述的用于制造太阳能电池的方法，其中导电纤维为碳纳米管和金属纳米线中的任一种。
<20>根据<19>所述的用于制造太阳能电池的方法，其中金属纳米线为银纳米线。
本发明可以解决传统的问题，并提供具有高的转换效率和可靠性的太阳能电池，并且用于太阳能电池的方法不要求焊接，对环境的负荷小，可以抑制太阳能电池元件的破裂和翘曲，以及内部连线的分离，从而简单且高效地制造太阳能电池。
附图说明
图1为示出一种实施方式的示例的示意性说明图，其中太阳能电池元件连接至透明导电膜，该透明导电膜在其两个表面中都具有导电性。
图2为示出示出一种实施方式的示例的示意性说明图，其中太阳能电池元件连接至透明导电膜，该透明导电膜在其一个表面中具有导电性。
图3为示出本发明的太阳能电池的示例的示意性说明图。
图4为示出制造常规太阳能电池模块的步骤的示例的流程图。
图5为示出制造本发明的太阳能电池模块的步骤的示例的流程图。
图6A为比较例1的太阳能电池中的太阳能电池元件的顶视图。
图6B为比较例1的太阳能电池的剖视图。
图7A为实施例1的太阳能电池中的太阳能电池元件的顶视图。
图7B为实施例1的太阳能电池的剖视图。
图8A为比较例2的太阳能电池中的太阳能电池元件的顶视图。
图8B为比较例2的太阳能电池的剖视图。
图9A为实施例2的太阳能电池中的太阳能电池元件的顶视图。
图9B为实施例2的太阳能电池的剖视图。
具体实施方式
(太阳能电池)
本发明的太阳能电池包括透明导电膜和太阳能电池元件，其中透明导电膜结合至太阳能电池元件的表面，并且必要时还包括恰当选择的其它构件。太阳能电池元件电连接至透明导电膜。
<太阳能电池元件>
太阳能电池元件至少包括衬底和导电电极，并且必要时还包括其它构件。
-衬底-
根据期望的目标无任何限制地选择衬底的形状、结构、尺寸、厚度。衬底材料的例子包括单晶硅和多晶硅。
在衬底内部，通过使包含大量p型杂质(如硼)的p层与包含大量n型杂质(如磷)的n层接触形成p-n结。n层形成在衬底的光接收表面侧，p层形成在衬底的非光接收表面侧。在n层和p层上，采用银膏、铝粉浆等等分别形成下文所述的负电极和正电极。
-导电电极-
导电电极电连接至太阳能电池元件(衬底)的表面，且优选同时电连接至太阳能电池元件的光接收表面和非光接收表面(背面)。在这里，形成在衬底的光接收表面上的导电电极是正电极，形成在衬底的非光接收表面上的导电电极是负电极。
非光接收表面中的负电极可以采用银膏形成线性形状或点形，或者采用铝粉浆形成平面形状。负电极优选采用铝粉浆形成平面形状，随后采用银膏在铝粉浆上形成线性形状或点形。
光接收表面中的正电极可以用银膏形成具有一定间距的指状形状，以用银膏指覆盖光接收表面。在本发明中，就增加太阳能电池元件接收到的光量这方面来说，光接收表面上的正电极优选用银膏形成具有一定间距的点状，以用银膏点覆盖光接收表面。
典型的铜箔内部连线形成指状形状以收集电力，但本发明的太阳能电池可以从整个光接收表面上形成电力，并且在本发明中电极可以形成点状。在该情况中，可以增加光接收表面的电极面积，并且可以增加太阳能电池元件接收到的光量。
太阳能电池元件具有透明导电膜，其结合至太阳能电池元件的表面。
<透明导电膜>
根据期望的目标无任何限制地选择透明导电膜的厚度。它优选为1μm～300μm，更优选为2μm～200μm。
当厚度小于1μm时，透明导电膜不够坚固作为内部连线，使可靠性降低。当它大于300μm时，透明导电膜变得比太阳能电池的衬底厚，使得互连时处理困难。
根据期望的目标无任何限制地恰当地选择透明导电膜的表面电阻。它优选为0.1Ω/sq～200Ω/sq，更优选为0.5Ω/sq～100Ω/sq，甚至更优选为1Ω/sq～50Ω/sq。
当表面电阻小于0.1Ω/sq时，透光率降低，引起转换效率降低。当表面电阻大于200Ω/sq时，由于电阻损耗，转换效率可能降低。
根据期望的目标无任何限制地恰当地选择透明导电膜的总透光率。它优选为50％～100％，更优选为70％～99％，甚至更优选为80％～98％。
当总透光率小于50％时，转换效率会明显降低。
以其中透明导电膜包含薄膜衬底和导电层的第一实施方式和其中透明导电膜包含粘合剂和导电材料的第二实施方式为例说明透明导电膜。
在第一实施方式中，透明导电膜基本上在其一个表面中具有导电性，但通过采用具有导电性的薄膜衬底，该透明导电膜可以在其两个表面中都具有导电性。
在第二实施方式中，透明导电膜可以在其一个表面中具有导电性，但优选在其两个表面中都具有导电性。
[透明导电膜的第一实施方式]
第一实施方式的透明导电膜至少包括薄膜衬底和导电层，并且必要时还包括恰当选择的其它构件。
-薄膜衬底-
薄膜衬底是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的，但优选具有弹性，例如，聚合物膜，其由下述材料形成：丙烯酸类树脂，如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯；氯乙烯树脂，如聚氯乙烯、氯乙烯共聚物；热塑性树脂，如多芳基化合物、聚砜；聚醚砜；聚酰亚胺；PET；PEN；氟树脂；苯氧基树脂；聚烯烃树脂；尼龙；聚苯乙烯树脂；和ABS熟知。
-导电层-
导电层是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。优选的是导电层由金属网形成，或包含粘合剂和导电纤维。
--金属网--
金属网是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。金属网优选具有开口，其可以通过下述方法形成。
(1)化学镀处理的网
进行了其中化学镀催化剂通过印刷方法印刷成栅格图案的方法(例如，JP-ANo.11-170420，No.05-283889等)。进行了这样一种方法，其中涂敷包含化学镀催化剂的光致抗蚀剂，跟着通过曝光和显影以形成化学镀催化剂的图案，随后进行化学镀(例如，JP-A No.11-170421)。
(2)银膏印刷网
通过印刷银粉末膏获得银网的方法(JP-A No.2000-13088和2000-24485)。
(3)通过使用光刻法刻蚀的网
其中通过采用光刻法的刻蚀工艺在透明衬底上形成金属网的薄膜的方法(JP-ANo.2003-46293、2003-23290、05-16281和10-338848)。
(4)采用卤化银光敏材料形成导电金属银图案的方法
通过使用银盐扩散传输工艺形成金属银的薄膜图案的方法，其中银沉积在物理显影核上(日本专利申请公开(JP-B)No.42-23746、43-12862，“Analytical Chemistry”，Vol.72，645(2000)，国际公开No.WO 01/51276，JP-ANo.2000-149773、2004-221564和2004-221565)。
--粘合剂--
粘合剂是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的，但优选使用聚合物。
该聚合物是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。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，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚酯萘二甲酸酯(polyestemaphthalate)，聚碳酸酯)，苯酚或木焦油醇-甲醛(NOVOLAC)；聚苯乙烯，聚乙烯甲苯，聚乙烯二甲苯，聚酰亚胺，聚酰胺，聚酰胺-酰亚胺，聚醚酰胺，聚硫化物，聚砜，聚亚苯基，聚苯醚，聚亚安酯(PU)，环氧树脂，聚烯烃(例如，聚丙烯，聚甲基戊烯和环烯)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，纤维素及其衍生物，硅树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，合成橡胶，(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)，氟烯烃和碳氢化合物烯烃的共聚物(例如，LUMIFLON)，无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CYTOP，或由DuPont制造的TEFLONAF)，凝胶，角叉菜胶，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，多醣，如淀粉、聚环氧乙烷、聚乙烯胺、壳聚糖、多熔素，聚海藻酸，聚玻璃酸，以及羧基纤维素。
--导电纤维--
导电纤维是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。导电纤维的例子包括超细纤维、金属纳米管、金属纳米线、金属氧化物纳米管和金属氧化物纳米线。
超细纤维的例子包括碳纳米管，碳纳米角，碳纳米线、碳纳米纤维和石墨原纤维。
金属纳米管和金属纳米线的金属的例子包括铂、金、银、镍和硅。
作为金属氧化物纳米管或金属氧化物纳米线的金属氧化物，以氧化锌为例。
在导电纤维中，金属纳米线和碳纳米管是优选的，并且在同时满足透明度和导电性方面，特别优选使用金属纳米线。
[金属纳米线]
金属纳米线是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。诸如ITO、氧化锌、氧化锡之类的金属氧化物和金属化碳纳米管可以作为金属纳米线的例子。优选以由金属元素或多种金属元素、合金和金属镀纳米线组成的芯壳结构为例。
金属纳米线的直径(短轴长度)优选为300nm或更小，更优选为200nm或更小，甚至更优选为100nm或更小。当其直径太小时，其抗氧化性退化，不利地影响金属纳米线的耐用性。因此，金属纳米线的直径优选为5nm或更大。当其直径大于300nm时，存在不能获得足够的透明度的情况，可能是因为由于金属纳米线而出现散射。
金属纳米线的长轴长度优选为5μm或更大，更优选为15μm或更大，甚至更优选为25μm或更大。当金属纳米线的长轴长度太长时，在制造期间可能会产生聚集问题，可能是因为金属纳米线彼此缠结在一起。因此，金属纳米线的长轴长度优选为1mm或更小，更优选为500μm或更小。当金属纳米线的长轴长度小于5μm时，不能获得足够的导电性，可能是因为难以形成密集网络。
在这里，例如，通过采用透射电子显微镜(TEM)和光学显微镜，并观察TEM或光学显微镜的图像，可以获得金属纳米线的直径和长轴长度。
<用于制造金属纳米线的方法>
可以通过任何方法没有限制地制造金属纳米线，但如下文所述，它优选通过还原其中溶解卤素化合物和分散剂的溶剂中的金属离子而被制造。
作为溶剂，优选使用亲水性溶剂。亲水性溶剂的例子包括：水；酒精，如甲醇、乙醇、丙醇；异丙醇，丁醇和乙二醇；乙醚，如二氧六环和四氢呋喃；和酮，如丙酮。
加热温度优选为250℃或更小，更优选为20℃～200℃，甚至更优选为30℃～180℃，特别优选为40℃～170℃。如果需要，在颗粒形成期间可以改变该温度。在颗粒形成的中间改变该温度可以有助于控制芯核的形成，防止产生再生芯核，并有助于生长的选择性加速，从而改善单分散性。
当加热温度大于250℃时，根据涂敷膜的评估，透明度会降低，可能因为金属纳米线的横截面的角度变成锐角。而且，当加热温度变低时，金属纳米线趋于缠结，并且其分散稳定性降低，可能是因为芯核的良率降低，并且金属纳米线变得太长。在20℃或更小的加热温度处，这种趋势变得明显。
优选的是，在加热时可以添加还原剂。从通常使用的还原剂中没有任何限制地恰当地选择还原剂。还原剂的例子包括：氢化硼的金属盐，如氢化硼钠和氢化硼钾；氢化铝盐，如氢化铝锂、氢化铝钾、氢化铝铯、氢化铝铍、氢化铝镁和氢化铝钙；亚硫酸钠；肼化合物；糊精；对苯二酚；羟胺；柠檬酸及其盐；琥珀酸及其盐；抗坏血酸及其盐；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、乙二胺和三乙撑戊烷胺(triethylenepentane amine)；杂环胺，如哌啶、吡咯烷、N-甲基吡咯烷和吗啉；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，如苄胺、二甲苯二胺(xylenediamine)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；有机酸，如柠檬酸、苹果酸和酒石酸；还原性糖，如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、蜜三糖和水苏糖；以及糖醇，如山梨糖醇。在这些还原剂中，还原性糖和是还原性糖的衍生物的糖醇以及乙二醇是特别优选的。
注意到，存在其中根据所使用的还原剂的类型，还原剂也可以起分散剂和溶剂的功能的情况，并且这些还原剂也是被优选使用的。
添加还原剂的时间可以在添加分散剂之前或之后，并且可以在添加卤素化合物或卤化金属微粒之前或之后。
优选的是，可以在形成金属纳米线时添加分散剂和卤素化合物或卤化金属微粒。
添加分散剂和卤素化合物的时间可以在添加还原剂之前或之后，并且可以在添加金属离子或卤化金属微粒之后。为了获得更加高度单分散的纳米线，卤素化合物的添加优选执行多于两次，以控制芯核的形成和生长。
添加分散剂的时间在存在分散聚合物的情况中可以在准备粒子之前，或者在准备粒子之后，用于控制粒子的分散状态。在其中分散剂的添加执行多于两次的情况中，每次将被添加的分散剂的量需要根据期望的金属线长度进行调整。这是因为考虑到金属线的长度受对用作芯核的金属粒子的量的控制的影响。
分散剂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、从多醣衍生的天然聚合物、合成聚合物、以及从上述衍生的聚合物，如凝胶体。
聚合物的例子包括诸如凝胶之类的胶体聚合物，聚乙烯醇(P-3)，甲基纤维素，羟丙基纤维素，聚亚烷基胺(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。
适合分散剂的化合物结构例如参见Pigment Dictionary(由Seishiro Ito编辑，由ASAKURAPUBLISHING公司出版(2000))中的描述。
根据使用的分散剂的类型，可以改变所获得的金属纳米线的形状。
卤素化合物是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的，只要该化合物包含溴、氯或碘。卤素化合物的优选例子包括：碱卤化物，如溴化钠、氯化钠、碘化钠、溴化钾、氯化钾和碘化钾；以及可以与下文所述的分散剂一起使用的化合物。添加卤素化合物的时间可以在添加分散剂之前或之后，并且可以在添加还原剂之前或之后。
根据使用的卤素化合物的类型，卤素化合物还可以起分散剂的作用，并且这些卤素化合物也是优选使用的。
卤代银微粒可以用作卤素化合物的替换，或者卤素化合物和卤代银微粒可以组合使用。
分散剂和卤素化合物或卤代银微粒可以由相同的材料形成。用于分散剂和卤素化合物的化合物例如是包含氨基和溴化物离子的溴化十六碳烷基三甲铵(HTAB)，或包含氨基和氯离子的氯化十六碳烷基三甲铵(HTAC)。
在形成金属纳米线之后，可以通过超滤、渗析、凝胶过滤、倾析、离心分离等等执行脱盐。
优选的是，金属纳米线尽可能不包含无机离子，如碱金属离子，碱土离子和卤化物离子。金属纳米线的水分散体的导电性优选为1mS/cm或更小，更优选为0.1mS/cm或更小，甚至更优选为0.05mS/cm或更小。
金属纳米线的水分散体在20℃的粘性优选为0.5mPa·s～100mPa·s，更优选为1mPa·s～50mPa·s。
[碳纳米管]
碳纳米管为由具有1nm～1000nm的纤维直径、1μm～1000μm的长度和100～10000的纵横比的细长的碳形成的管状碳。
作为用于制造碳纳米管的方法，电弧放电方法、激光蒸发方法、热CVD方法和等离子体CVD方法是已知的。通过电弧放电方法和激光蒸发方法获得的碳纳米管分类为具有石墨烯片层的单壁碳纳米管(SWNT)和具有多层石墨烯片的多壁碳纳米管(MWNT)。
通常，MWNT通过热CVD方法和等离子体CVD方法制造。在SWNT中，其中碳原子经由称为SP2粘结剂的强粘结剂彼此结合以形成六元环的石墨烯片卷成管。
碳纳米管(SWNT，MWNT)为管状材料，具有其中数片石墨烯片卷成管的结构，并具有4nm～10nm的直径和0.1μm至数百μm的长度。碳纳米管具有的独特特性在于，它根据卷起石墨烯片所沿的方向起金属或半导体的功能。
相对于100份(按质量)的粘合剂，导电层中的导电纤维的量优选为1份(按质量)至1000份(按质量)。
当导电纤维的量小于1份(按质量)时，导电性明显降低。当导电纤维的量大于1000份(按质量)时，导电层的薄膜强度，特别地，诸如附着力之类的机械特性会降低。
[透明导电膜的第二实施方式]
在第二实施方式中，透明导电膜至少包含粘合剂和导电材料，并且在必要时还包含合适选择的其它成份。
粘合剂根据期望的目标无任何限制地恰当地选择，并且可以采用与第一实施方式的透明导电膜中的粘合剂相同的粘合剂。
导电材料是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。例如，优选采用金属网，导电纤维等等。
金属网和导电纤维是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的，并且可以采用与第一实施方式的透明导电膜中的金属网和导电纤维相同的金属网和导电纤维。
第二实施方式的透明导电膜可以以下述方式形成，即包含导电材料和粘合剂的透明导电部分形成在衬底上，随后将透明导电部分与衬底分离，从而获得透明导电膜。
相对于100份(按质量)的粘合剂，透明导电膜中的导电纤维的量优选为1份(按质量)至1000份(按质量)。
当导电纤维的量小于1份(按质量)时，导电性明显降低。当该量大于1000份(按质量)时，透明导电膜的薄膜强度，特别地，诸如附着力之类的机械特性会降低。
-太阳能电池元件至透明导电膜的结合-
在本发明的太阳能电池中，透明导电膜结合至太阳能电池元件的表面。这样做的优点在于，太阳能电池不要求焊接，并且对环境的负荷小，并且还在于，可以抑制太阳能电池元件的破裂和翘曲以及内部连线的分离。
透明导电膜优选结合至太阳能电池元件的光接收表面。
在第一实施方式的包含薄膜衬底和导电层的透明导电膜的情况中，透明导电膜以导电层面对太阳能电池元件的方式结合至太阳能电池元件。
太阳能电池元件的光接收表面的电极优选采用银膏形成指状形状。光接收表面的电极更优选为形成为点形，因为可以使遮光面积更小。当电极形成点形时，多个点可以均匀地设置在整个光接收表面上，或者可以随机设置在光接收表面上。
透明导电膜与太阳能电池元件接触的面积是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。相对于太阳能电池元件的面积，它优选为10％或更大，更优选为30％或更大，甚至更优选为50％或更大。
当接触面积小于10％时，接触电阻增加，并且不能充分地获得转换效率。
太阳能电池元件的厚度、结构、尺寸、材料是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。尺寸优选为约50mm×50mm至约300mm×300mm，更优选为约100mm×100mm至约200mm×200mm。
厚度是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择。它优选为50μm～500μm，更优选为100μm～300μm。
材料是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择。例如，优选采用单晶体硅或多晶硅。
-互连方法-
两个或更多个太阳能电池元件优选串联或并联电连接。
作为串联或并联连接的方法，太阳能电池元件通过结合至太阳能电池元件表面的透明导电膜彼此连接。在这里，当太阳能电池元件通过在其两个表面中具有导电性的透明导电膜串联连接时，透明导电膜结合至一个太阳能电池元件的光接收表面，并结合至另一个太阳能电池元件的非光接收表面。因此，这两个太阳能电池元件串联连接。
而且，太阳能电池元件可以通过连接多个透明导电膜而彼此连接，所述多个透明导电膜分别结合至太阳能电池元件。在这里，在其中两个太阳能电池元件串联连接的情况中，优选以下述方式连接两个透明导电膜：一个透明导电膜结合至一个太阳能电池元件的光接收表面，另一个透明导电膜结合至另一个太阳能电池元件的非光接收表面，随后将这两个透明导电膜彼此连接。该实施方式在其中仅一个表面具有导电部分的透明导电膜的情况中是特别优选的，因为需要将透明导电膜彼此连接。
将通过具体例子进一步描述太阳能电池元件和透明导电膜之间的连接，但所述连接不限于所述具体例子。
(1)其中太阳能电池元件通过在其两个表面都具有导电性的透明导电膜串联连接的实施方式。
如图1所示，在其两个表面都具有导电性的透明导电膜14结合至太阳能电池元件10的光接收表面和太阳能电池元件12的非光接收表面，从而串联连接太阳能电池元件10和太阳能电池元件12。
在这里，通过采用导电粘合剂结合透明导电膜14和太阳能电池元件10和12，可以将透明导电膜14与对应的太阳能电池元件10和12连接在一起。然而，优选的是，可以仅通过下文描述的EVA密封时的压力粘结将透明导电膜14与对应的太阳能电池元件10和12连接在一起。
(2)其中太阳能电池元件通过在其一个表面具有导电性的透明导电膜串联连接的实施方式。
如图2所示，在其一个表面具有导电性的透明导电膜24结合至太阳能电池元件20的光接收表面，在其一个表面具有导电性的透明导电膜26结合至太阳能电池元件22的非光接收表面，随后将透明导电膜24与透明导电膜26连接在一起，从串联连接太阳能电池元件20和太阳能电池元件22。
在这里，透明导电膜24和透明导电膜26可以连接在太阳能电池元件20和太阳能电池元件22之间，位于太阳能电池元件20上，或位于太阳能电池元件22上。透明导电膜24和透明导电膜26优选连接在太阳能电池元件22上。因为两个透明导电膜重叠，透明导电膜的连接引起透明度的降低。另一方面，由于透明导电膜在太阳能电池元件22上的连接在非光接收部分上实现，优点在于，透明导电膜的连接不影响透明度的降低。
可以通过采用上述导电粘合剂或采用银膏将透明导电膜24和26结合而连接它们。优选的是，可以仅通过下文描述的EVA密封时的压力粘结连接透明导电膜24和26。
可以通过上述相同的方法实现并联连接。
通过采用互连方法，多个太阳能电池元件串联或并联连接，从而形成太阳能电池模块。
不特别限制用于制造本发明的太阳能电池的方法，并且可以通过通常进行的方法形成太阳能电池模块。优选通过下文将描述的用于制造本发明的太阳能电池的方法制造太阳能电池。
在这里，太阳能电池模块是指串联或并联连接的多个太阳能电池元件。
如图3所示，本发明的太阳能电池(太阳能电池模块)100基本上由透明导电膜14、作为光接收表面的透明保护构件的玻璃衬底30、背面的保护构件(背衬)32和作为密封薄膜的乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)薄膜34A和34B串联或并联连接的太阳能电池元件10和12构成，但不限于此。例如，作为密封薄膜，优选还可以采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。
以下述方式获得这种太阳能电池模块，即玻璃衬底30、用于密封的EVA薄膜34A，太阳能电池元件10和12、用于密封的EVA薄膜34B和背衬32以该顺序层叠，并且EVA薄膜34A和34B热熔化、交联和固化，以一体地结合多层。
在本发明的太阳能电池中，作为内部连线的透明导电膜结合至太阳能电池元件以获得电连接。因此，本发明的太阳能电池不要求焊接，而常规太阳能电池要求焊接，并且本发明的太阳能电池对环境的负荷小，并且可以抑制太阳能电池元件的破裂和翘曲以及内部连线的分离。因此，本发明的太阳能电池具有高的转换效率和高的可靠性。
(用于制造太阳能电池的方法)
用于制造本发明的太阳能电池的方法至少包括制造太阳能电池元件的步骤、互连步骤和密封步骤，并且在必要时还包括恰当选择的其它步骤。
<制造太阳能电池元件的步骤>
制造太阳能电池元件的步骤是其中电极形成在衬底的两个表面上以制造太阳能电池元件的步骤。
太阳能电池元件的详细结构如在本发明的太阳能电池的描述中具体描述的那样。通过在衬底的内部形成p-n结，并且还在衬底的表面上形成对应于n层和p层的导电电极，可以制造太阳能电池元件。
<互连步骤>
互连步骤是将透明导电膜结合至多个太阳能电池元件以串联或并联互连太阳能电池元件的步骤。
透明导电膜、太阳能电池元件和透明导电膜至太阳能电池元件的结合的细节如在本发明的太阳能电池的描述中具体描述的那样。
<密封步骤>
密封步骤是在互连步骤之后密封太阳能电池元件的步骤。
密封方法是根据期望的目标无任何限制地恰当地选择的。例如，可以以下述方式执行所述密封，即乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)薄膜、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜等等用作密封薄膜，并且热熔化、交联和固化密封薄膜，以一体地结合多层。
[用于制造太阳能电池的常规方法和用于制造本发明的太阳能电池的方法的比较]
-用于制造太阳能电池的常规方法-
制造典型的太阳能电池模块的方法在图4中示出。(参见JP-A No.2006-49429)。
首先，在步骤S1中，刻蚀p型Si衬底。接下来，在步骤S2中，在p型Si衬底的光接收表面上，形成n型扩散层和用于降低阳光的反射的防反射膜。接下来，在步骤S3中，在p型Si衬底的基本整个背面上，丝网印刷并干燥Al膏，随后在氧化气氛下在约700℃的高温中烘烤，以形成Al电极。在步骤S4中，在p型Si衬底的背面的一部分上丝网印刷Ag膏，并在p型Si衬底的光接收表面的防反射膜上，以指状形状丝网印刷Ag膏，并在约150℃的温度中干燥Ag膏。随后在步骤S5中，在防反射膜上丝网印刷Ag膏，并在约620℃的高温中烘烤p型Si衬底的背面的一部分约1分钟至约2分钟，从而在p型Si衬底的两个表面上形成Ag电极。随后，在步骤S6中，将其中形成Ag电极的p型Si衬底浸入焊剂中，并用热空气干燥。接下来，在步骤S7中，p型Si衬底在约200℃的温度中浸入焊浴约1分钟，以用焊料涂敷Ag电极。随后，在步骤S8中，清洗Ag电极，并使Ag电极经受回流，以获得太阳能电池元件。在步骤S9中，在Ag电极的焊料层与形成在诸如铜箔之类的内部连线中的焊料层接触，400℃的热空气吹向内部连线。通过这种方式，焊料层熔化并冷却以固化，从而电连接Ag电极和内部连线。而且，在多个太阳能电池元件通过内部连线串联或并联电连接之后，在步骤10中，用EVA薄膜密封太阳能电池元件，并在在步骤11中，安装框架，从而获得太阳能电池模块。
因此，用于制造太阳能电池的常规方法复杂且包括多个步骤。特别地，连接内部连线的步骤复杂且需要高温工艺，因此在Si太阳能电池元件中引起翘曲或破裂。
-制造本发明的太阳能电池模块的方法-
制造采用本发明的太阳能电池元件的模块的步骤的示例在图5中示出。
首先，在步骤S1中，刻蚀p型Si衬底。接下来，在步骤S2中，在p型Si衬底的光接收表面上，形成n型扩散层和用于降低阳光的反射的防反射膜。接下来，在步骤S3中，在p型Si衬底的基本整个背面上，丝网印刷并干燥Al膏，随后在氧化气氛下在约700℃的高温中烘烤，以形成Al电极。在步骤S4中，在p型Si衬底的背面的一部分上丝网印刷Ag膏，并在p型Si衬底的光接收表面的防反射膜上，以指状形状(或者在本发明的情况中，以点形)丝网印刷Ag膏，并在约150℃的温度中干燥Ag膏。随后在步骤S5中，在防反射膜上丝网印刷Ag膏，并在约620℃的高温中烘烤p型Si衬底的背面的一部分约1分钟至约2分钟，从而在p型Si衬底的两个表面上形成Ag电极。随后，在步骤S6，透明导电膜电连接至太阳能电池单元中的Ag电极。多个太阳能电池元件通过透明导电膜串联或并联连接。随后，在步骤7中，用EVA薄膜密封太阳能电池元件，并在在步骤8中，安装框架，从而获得太阳能电池模块。
因为通过透明导电膜结合至太阳能电池元件来连接内部连线，制造本发明的太阳能电池模块的方法不要求复杂的焊接步骤，并且对环境的负荷小。而且，由于可以在用诸如EVA之类的密封剂密封太阳能电池时通过热压结合连接内部连线，可以简制造工艺，并且不需要焊接时的高温。因此，可以抑制翘曲或破裂在太阳能电池元件中的出现，而这种出现在传统上已成为问题。
实施例
以下，将采用实施例和比较例具体描述本发明，但所述实施例不应当被解释为限制本发明的保护范围。
比较例1
-太阳能电池的制造-
<太阳能电池元件的制造>
首先，如下制造太阳能电池元件。准备具有200μm的厚度和150mm×150mm的尺寸的多晶硅衬底，p层形成在衬底内，并形成在衬底的光接收表面侧，并且n层形成在衬底内，并形成在衬底的非光接收表面侧。随后，在n层上，通过等离子体CVD形成氮化硅膜。基本上，在衬底的所有非光接收表面(非光接收部分)上丝网印刷铝粉浆，并在约150℃的温度干燥铝粉浆，且在约700℃的温度在空气中烘烤铝粉浆。
随后，丝网印刷银膏，以在太阳能电池元件的衬底的整个光接收表面上形成具有0.2mm的间隔的指状电极，并在非光接收表面的凸区上丝网和干燥印刷银膏，并在约700℃的温度中烘烤银膏，以制造其上形成电极的太阳能电池元件。
接下来，将其上形成电极的太阳能电池元件浸入焊剂中，用热空气干燥，随后浸入焊浴。随后，用净化水漂洗太阳能电池元件5分钟，并干燥。以下述方式设置太阳能电池元件，即其上的铜箔焊料与存在于光接收侧和非光接收侧的银电极接触，用约400℃的热空气吹，以将邻近的焊料金属熔化到彼此之中，随后冷却，以将铜箔214A至214D结合至太阳能电池元件212，如图6A所示。图6A示出了其上结合铜箔214A至214D的太阳能电池元件212的顶视图。
接下来，玻璃衬底220、用于密封的EVA薄膜222、太阳能电池元件212和用于密封的其它EVA薄膜222以及背衬224以此顺序层叠，并通过熔化、交联和固化EVA薄膜222将它们结合在一起，从而制造图6B中示出的太阳能电池200。图6B示出了太阳能电池200的剖视图。
制造方法1
-透明导电膜101的制造-
根据JP-A No.2004-221564的如下描述的实施例1制造透明导电膜101。
首先，准备乳状液，该乳状液含有相对于60gAg在水介质中包含7.5g凝胶，以及包含溴碘化银颗粒(I＝2％(按摩尔))，每个颗粒具有0.05μm的平均球等效直径(average sphere-equivalent diameter)。在乳状液中，添加K3Rh2Br9和K2IrCl6，使得K3Rh2Br9和K2IrCl6的浓度变为10-7(摩尔/摩尔银)，并且溴化银颗粒掺杂Rh离子和Ir离子。Na2PdCl4添加至乳状液，并采用氯金酸和硫代硫酸钠使乳状液经受硫敏化，随后与凝胶硬化剂一起涂敷至具有50μm的厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜衬底，使得涂敷的银的量变为1g/m2。作为PET薄膜衬底，使用之前已经经受亲水处理的PET。干燥涂敷的银膜，并通过栅格形光掩膜(具体地，具有栅格形空间的光掩膜，线宽/光栅间距(line/space)＝195μm/5μm，且节距为200μm)采用UV灯将银膜暴露至光，该光掩膜能够在干燥的涂敷银膜上形成具有线/空间＝195μm/5μm的显影银图像，随后采用下述显影液在25℃显影45秒，进一步采用定像液(SUPER FUJIFIX，由FUJIFILM Corporation制造)进行处理，并用净化水漂洗。
显影液的成分
每升显影液包含下述化合物。
Figure BDA0000099361460000191
而且，采用电镀液在45℃进行铜化学镀，跟着用包含10ppm的Fe(III)离子的水溶液氧化，从而获得透明导电膜101，其中该电镀液为铜化学镀溶液，其具有12.5的pH值，并包含0.06mol/L的硫酸铜、0.22mol/L的甲醛溶液、0.12mol/L的三乙醇胺，100ppm的聚乙二醇，50ppm的黄血盐和20ppm的α，α′-二吡啶。
所获得的透明导电膜为形成在PET衬底上的栅格形金属网。
其表面上形成该金属网的透明导电膜的表面电阻为1.1Ω/sq，如通过由Mitsubishi Chemical Corporation制造的Loresta-GP MCP-T600测量。该透明导电膜的透明度为95％，如通过由SHIMADZU CORPORATION制造的UV-3150测量。
制造实施例2
-透明导电膜102的制造-
根据JP-A No.2006-24485的实施例1中描述的方法，作为通过印刷银膏形成的网，金属网形成在具有50μm的厚度的PET薄膜衬底上。具有线宽/光栅间距＝195μm/5μm且节距为200μm的丝网印刷网用于形成金属网，从而制造透明导电膜102。所获得的透明导电膜102为形成在PET薄膜衬底上的栅格形金属网。如以与制造实施例1相同的方式测量的那样，其表面上形成金属网的透明导电膜的表面电阻为1.3Ω/sq，并且该透明导电膜的透明度为94％。
制造实施例3
-透明导电膜103的制造-
作为采用摄影方法的金属网，根据JP-A No.2003-46293的实施例3中描述的用于制造金属网的方法，金属网形成在具有50μm的厚度的PET薄膜衬底上。具有线宽/光栅间距＝195μm/5μm且节距为200μm的光掩膜用于形成金属网，从而制造透明导电膜103。所获得的透明导电膜103为形成在PET薄膜衬底上的栅格形金属网。其表面上形成金属网的透明导电膜的表面电阻为1.1Ω/sq，并且该透明导电膜的透明度为95％。
制造实施例4
-透明导电膜104的制造-
根据日本专利(JP-B)No.3903159中的实施例1，准备用于单壁碳纳米管的分散体溶液。基于Chemical Physics Letters(323(2000)，P580-585)合成的单壁碳纳米管和作为分散剂的聚乙二醇-聚氧化丙烯共聚物添加到作为溶剂的以3∶1的比混合的异丙醇和水的混合物中。碳纳米管的量为0.003％(按质量)，分散剂的量为0.05％(按质量)。分散体溶液涂敷至具有50μm的厚度的PET薄膜衬底的表面。在分散体溶液干燥以形成薄膜之后，其中聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)用甲基异丁基酮稀释成其浓度为1/600倍的聚氨酯丙烯酸酯溶液涂敷至该薄膜，并干燥，从而获得透明导电膜104。透明导电膜104为透明导电膜，其中包含该碳纳米管和粘合剂的导电层形成在PET衬底上。其表面上形成包含碳纳米管的导电层的透明导电膜的表面电阻为150Ω/sq，并且该透明导电膜的透明度为85％。
制造实施例5
-透明导电膜105的制造-
<金属纳米线分散体的制造>
提前准备下述装料溶液A、G和H。
[装料溶液A]
在150mL的净化水中，溶解1.53g的硝酸银粉末。随后，向其中添加1N氨水，直到混合溶液变为透明的。随后，进一步添加净化水，使得溶液的总量变为300mL。
[装料溶液G]
在280mL的净化水中，溶解1.0g的葡萄糖粉末，从而准备装料溶液G。
[装料溶液H]
在275mL的净化水中，溶解5.0g的溴化十六碳烷基三甲铵(HTAB)粉末，从而准备装料溶液H。
接下来，如下准备银纳米线分散体水溶液。
在三颈式(three-necked)长颈瓶中，在20℃搅拌的同时通过漏斗添加410mL的净化水、82.5mL的装料溶液H和206mL的装料溶液G(第一步骤)。206mL的装料溶液A以2.0mL/min的流量和800rpm的搅拌旋转速度添加至该溶液(第二步骤)。在添加装料溶液A 10分钟之后，向其添加82.5mL的装料溶液H。随后，以3℃/min的加热速率将混合溶液的内部温度加热至75℃。随后，搅拌旋转速度降低至200rpm，并且在搅拌的同时将混合溶液加热5小时。
在冷却所获得的水分散体之后，超滤模块SIP1013(由Asahi KaseiCorporation制造，截留分子量(molecular cutoff)：6000)、磁铁泵和不锈钢杯用硅管彼此连接，以形成超滤装置。
将银纳米线分散体溶液(水溶液)装入不锈钢杯，并且随后所述泵运转以执行超滤。在来自模块的滤出液的量变为50mL时，950mL的蒸馏水添加至不锈钢杯，以执行清洗。重复清洗过程，直到导电性变为50μS/cm或更小，跟着浓缩，从而最终获得银纳米线分散体水溶液。
所获得的银纳米颗粒为线形，并具有18nm的平均短轴直径和38μm的平均长度。
少量羧基纤维素添加至所获得的银纳米线分散体水溶液，并涂敷至具有50μm的厚度的PET薄膜衬底，从而获得透明导电膜105。透明导电膜105为其中包含银纳米线和粘合剂(羧基纤维素)的导电层形成在PET薄膜衬底上的透明导电膜。其表面上形成包含银纳米线的导电层的该透明导电膜的表面电阻为8Ω/sq，该透明导电膜的透明度为93％。
实施例1
-太阳能电池的制造-
以与比较例1相同的方式制造其上形成电极的太阳能电池元件212。太阳能电池元件212的光接收表面和非光接收表面被放置为以分别结合至透明导电膜101A和101B的导电层，透明导电膜101A和101B中的每一个被切成140cm×170cm的尺寸(图7A)。图7A示出了太阳能电池元件212的顶视图。
接下来，玻璃衬底220、用于密封的EVA薄膜222、太阳能电池元件(两个透明导电膜101A和101B结合至太阳能电池元件212)，用于密封的其它EVA薄膜222和背衬224以此顺序层叠，并通过熔化、交联和固化EVA薄膜222结合在一起，从而制造图7B中示出的太阳能电池201。图7B示出了太阳能电池201的剖视图。
而且，银膏226涂敷至各个透明导电膜101A和101B的边缘，以引出电流。
而且，分别通过使用在制造实施例2至5中制造的透明导电膜102至105，以与上述方式相同的方式制造太阳能电池202至205。
比较例2
以与比较例1相同的方式，串联连接两个太阳能电池元件。在这里，以下述方式连接这两个太阳能电池元件，即连接至一个太阳能电池元件212A的光接收表面的电极的铜箔连接至另一个太阳能电池元件212B的非光接收表面的电极(图8A)。随后，制造图8B中示出的太阳能电池300。图8A为太阳能电池元件212的顶视图，图8B太阳能电池300的剖视图。
实施例2
以与实施例1相同的方式，串联连接两个太阳能电池元件。具体地，分别以与比较例1相同的方式制造其上形成电极的太阳能电池元件212A和212B。太阳能电池元件212A和212B的光接收表面被放置为分别结合至透明导电膜101A和101B的导电层，透明导电膜101A和101B中的每一个被切成140cm×170cm的尺寸。而且，透明导电膜101A的导电层结合至一个太阳能电池元件212B的光接收表面的表面被放置为使得透明导电膜101C的导电层的结合至另一个太阳能电池元件212A的非光接收表面的表面结合至透明导电膜101A的导电层的该表面，随后，玻璃衬底220、用于密封的EVA薄膜222、太阳能电池元件212A和212B(三个透明导电膜101A-101C连接两个太阳能电池元件212A和212B)，用于密封的其它EVA薄膜222以及背衬224以此顺序层叠，并通过熔化、交联和固化EVA薄膜222结合在一起，从而制造图9B中示出的太阳能电池301。此外，银膏226施加到相应的透明导电膜101A以及101B的边缘以引出电流。图9A示出了太阳能电池元件212的顶视图，图9B示出了太阳能电池301的剖视图。
而且，分别通过使用在制造实施例2至5中制造的透明导电膜102至105，以与上述方式相同的方式制造太阳能电池302至305。
执行所获得的太阳能电池的接下来的性能评估，以评估可靠性。结果在表1中示出。
<太阳能电池的性能评估>
在进行根据JIS C 8917的温度和湿度循环测试A-210次循环之前和之后，测量所产生的太阳能电池的性能。太阳能电池302至305中的每一种的二十个被以相同的方式制造和评估。
通过用AM 1.5和100mW/cm2条件下的光辐照并采用太阳模拟器测量转换效率，评估太阳能电池在循环测试之前和之后的性能。随后，计算并评估20个太阳能电池的测量结果的平均值。
表1
Figure BDA0000099361460000241
根据表1的结果，发现本发明的采用透明导电膜作为内部连线的太阳能电池可以获得高的转换效率，并且发现本发明的太阳能电池的性能在进行温度和湿度循环测试之前和之后很少改变，并且发现本发明的太阳能电池具有高的可靠性。注意到，温度和湿度循环测试之前和之后之间的转换效率效果的差异在数字上为1％～5％，但这种差异被认为是重要的，如本领域已知的那样。当获得转换效率比率时，发现温度和湿度循环测试之前和之后之间的转换效率的差异大。
比较例3
除了沿纵向方向的9个太阳能电池元件和沿横向方向的6个太阳能电池元件串联连接之外，以与比较例2相同的方式制造太阳能电池模块400。
实施例3
除了沿纵向方向的9个太阳能电池元件和沿横向方向的6个太阳能电池元件串联连接之外，以与实施例2相同的方式制造太阳能电池模块401。
而且，分别通过使用在制造实施例2至5中制造的透明导电膜102至105，以与上述方式相同的方式制造太阳能电池402至405。
以与上述相同的方式执行在比较例3和实施例3中获得的太阳能电池的性能评估，以评估可靠性。在这里，通过平均太阳能电池402至405中的每一种的三个的测量结果，评估转换效率。
表2
Figure BDA0000099361460000251
根据表2的结果，发现当通过串联连接沿纵向方向的9个太阳能电池元件和沿横向方向的6个太阳能电池元件制造本发明的太阳能电池时，本发明的太阳能电池的性能在进行温度和湿度循环测试之前和之后很少改变，并且发现本发明的太阳能电池具有高的可靠性。
工业应用性
本发明的太阳能电池具有高的转换效率和可靠性，并且不仅可以恰当地用在住宅应用和工业应用中，而且可以用在多种领域，如电子计算器、手表、公园照明、街灯和应急电源。用于制造本发明的太阳能电池的方法不要求焊接，并且容易且高效地制造对环境的负荷小且具有高的转换效率和可靠性的太阳能电池。
参考标记列表
10，12太阳能电池元件
14透明导电膜
30玻璃衬底
32背衬
34A，34B EVA薄膜
100太阳能电池(本发明)

Claims (13)

1.一种太阳能电池，包括：
透明导电膜；和
太阳能电池元件，
其中透明导电膜结合至太阳能电池元件的表面，并且透明导电膜电连接至太阳能电池元件。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中该太阳能电池包括两个或更多个太阳能电池元件，并且所述两个或更多个太阳能电池元件彼此串联或并联电连接。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其中太阳能电池元件通过透明导电膜彼此串联或并联电连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的太阳能电池，其中导电电极电连接至太阳能电池元件的表面。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其中导电电极同时电连接至太阳能电池元件的光接收表面和非光接收表面。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的太阳能电池，其中透明导电膜包括薄膜衬底和导电层。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中导电层包括金属网。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中导电层包括粘合剂和导电纤维。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的太阳能电池，其中透明导电膜包括粘合剂和导电材料。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其中导电材料是金属网和导电纤维中的任一种。
11.根据权利要求8和10中任一项所述的太阳能电池，其中导电纤维是碳纳米管和金属纳米线中的任一种。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池，其中金属纳米线是银纳米线。
13.一种用于制造太阳能电池的方法，包括下述步骤：
在衬底的两个表面上形成电极以制造太阳能电池元件；
将透明导电膜结合至多个太阳能电池元件以将太阳能电池元件串联或并联互连；以及
密封太阳能电池元件。
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