CN102403395A - 控制导电基板雾度的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于，该控制导电基板雾度的制作方法包含一基材准备步骤，及一升温镀膜步骤。该基材准备步骤是将一透明的基材加热至一第一温度，接着的升温镀膜步骤为将该基材升温至高于第一温度的第二温度，且在升温的过程同时将在该基材镀一导电薄膜，利用加热该基板及该基板升温的过程控制导电基板的雾度。以本发明制作方法所制得的导电基板具有较高的雾度，使该导电基板应用于薄膜太阳能电池时能借由较高的雾度而具有较佳的光吸收效率以吸收太阳光能。

Description

控制导电基板雾度的制作方法

技术领域

本发明涉及一种导电基板的制作方法，特别是涉及一种控制导电基板雾度的制作方法。

背景技术

参阅图1，薄膜太阳能电池的主要结构包括一以玻璃为主要成份所构成的透明的基材11和一形成在该基材上的透明导电薄膜12所构成的导电基板、一多晶层13，及一金属电极14。

光自导电基板的玻璃基材11顶面照射，经由该透明导电薄膜12进入该多晶层13，而由该多晶层13以光伏效应将光能转换为电能，转换的电由导电基板的透明导电薄膜12，及金属电极14配合将电能传送至外界。

由于光进入多晶层13后并非立刻全部转换成电能，而仍有相当比例的光会继续行进，甚至反射后经该透明导电薄膜12而离开该薄膜太阳能电池。因此，对薄膜太阳能电池而言，为了有最大量的光留在多晶层13中转换变成电能，导电基板的透明导电薄膜12不但需为足够的透明，以供最大量的光能穿透进入该多晶层13中，同时，也必须具有一定的雾度阻止进入该多晶层13中的光反射离开，进而让最大量的光留在该多晶层13中以转换产生电能。

目前，制作导电基板的主要方法是将玻璃基材11于特定温度(依各产家不同)持温后，喷洒具有该透明导电薄膜12主要成份的导电镀液于该玻璃基材11上，再使该导电镀液以镀覆成型过程附着于该玻璃基材11上形成该透明导电膜12，即制得导电基板。此种方法主要的缺点为形成的该透明导电膜12的雾度极低，而无法阻止进入该多晶层13中的光反射离开该多晶层13，导致该多晶层13所能吸收、转换的光能少，薄膜太阳能电池的光电效率低落。

因此，在美国专利第7179527号专利案中揭示一种提高雾度的导电基板的方法，是先在一透明的基材上镀一层含有颗粒的不连续薄膜，再于该不连续薄膜上形成一透明导电薄膜，进而制得较高雾度的导电基板。

虽然此方法确实制作出具有较佳雾度的导电基板，但严格说来，本方法是在该透明导电薄膜与基材间再形成一不连续薄膜，除了增加制作过程的复杂程度及时间外，也因该不连续薄膜的存在，而影响导电的效率，进而导致收集到的电能降低。

由此可见，上述现有的导电基板在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，因此如何能创设一种新的控制导电基板雾度的制作方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的导电基板存在的缺陷，而提供一种新的控制导电基板雾度的制作方法，所要解决的技术问题是使其提供一种制造工艺单纯，节省资源的控制导电基板雾度的制作方法。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种控制导电基板雾度的制作方法，其中：该控制导电基板雾度的制作方法包含一基材准备步骤及一升温步骤，该基材准备步骤是将一基材加热至一不小于300℃的第一温度，该升温镀膜步骤是将该基材自该第一温度升温至一高于该第一温度的第二温度，并在该基材升温的过程中镀上一导电薄膜。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的控制导电基板雾度的制作方法，其中所述的该升温镀膜步骤在该基材升温的过程中，喷洒一导电镀液而在该基材上镀一导电薄膜。

前述的控制导电基板雾度的制作方法，其中所述的该第一温度不大于560℃。

前述的控制导电基板雾度的制作方法，其中所述的该第二温度是400-600℃。

前述的控制导电基板雾度的制作方法，其中所述的该升温镀膜步骤喷洒的导电镀液的主成分是选自氧化锡、氧化锌，或氧化铟。

前述的控制导电基板雾度的制作方法，其中所述的该升温镀膜步骤喷洒的该导电镀液的组成还包含氟、锑、铝、锡，及前述的组合。

前述的控制导电基板雾度的制作方法，其中所述的该升温镀膜步骤形成的该导电薄膜是选自氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化锡掺氟、氧化锡掺锑、氧化锌掺铝、氧化铟掺锡，及前述的组合为材料构成。

前述的控制导电基板雾度的制作方法，其中所述的该升温镀膜步骤喷洒该导电镀液而形成该导电薄膜的时间是1-100分钟，而使形成的该透明导电膜的片电阻不大于10Ω/sq。

前述的控制导电基板雾度的制作方法，其中所述的该升温镀膜步骤喷洒该导电镀液而形成该导电薄膜的时间是1-100分钟，而使形成的该透明导电膜的片电阻不大于10Ω/sq。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种控制导电基板雾度的制作方法，包含一基材准备步骤，及一升温镀膜步骤。该基材准备步骤为将一基材加热至一不小于300℃的第一温度；接下来，该升温镀膜步骤是将该基材自该第一温度升温至一高于该第一温度的第二温度，并在该基材升温的过程中在该基材上镀一导电薄膜。所述的升温镀膜步骤在该基材升温的过程中，喷洒一导电镀液而在该基材上镀一导电薄膜。所述的第一温度不大于560℃。所述的第二温度是400-600℃。所述的升温镀膜步骤喷洒的导电镀液的主成分是选自氧化锡、氧化锌，或氧化铟。所述的升温镀膜步骤喷洒的该导电镀液的组成还包含氟、锑、铝、锡，及前述的一组合。所述的升温镀膜步骤形成的该导电薄膜是选自氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化锡掺氟、氧化锡掺锑、氧化锌掺铝、氧化铟掺锡，及前述的一组合为材料构成。所述的升温镀膜步骤喷洒该导电镀液而形成该导电薄膜的时间是1-100分钟，而使形成的该透明导电膜的片电阻不大于10Ω/sq。

借由上述技术方案，本发明控制导电基板雾度的制作方法至少具有下列优点及有益效果：

简单地在该基材上镀一导电薄膜，并在镀膜的过程中持续将该基材增温，使该基材及该导电薄膜所构成的导电基板的雾度提升，进而促使该导电基板应用于如太阳能薄膜电池时，同一单位面积吸收更多光能。

该控制导电基板雾度的制作方法是直接利用类似目前制作导电薄膜的方法，但更进一步地于形成导电薄膜的同时控制基材持续升温，进而得到具有预定雾度的导电基板；相较于目前先在基材上形成不连续薄膜后再形成导电薄膜，以得到较佳雾度的导电基板的制造工艺而言，不仅节省额外制作不连续薄膜的时间与材料资源，也不需再增加额外的设备。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是一薄膜太阳能电池的结构示意图；及

图2是本发明控制导电基板雾度的制作方法的一较佳实施例的一流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的控制导电基板雾度的制作方法其具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

参阅图2，本发明一种控制导电基板雾度的制作方法的一较佳实施例，是简单、低成本地制作具有雾度的导电基板。

先进行一基材准备步骤21，以一加热器加热一透明的基材至一300℃-560℃的第一温度；在本例中，该基材是透明玻璃，此外，在进行本基材准备步骤21时所使用的加热器供该要加热的基材放置而进一步调控该基材的温度，及对该基材加热的时间。

接着进行一升温镀膜步骤22，同样地利用在该基材准备步骤21所使用的加热器加热放置于该加热器的基材，使该基材自第一温度升温至高于该第一温度的第二温度，在本例中该第二温度是400℃-600℃，并且在该基材升温的过程中，在该基材上镀一导电薄膜，并利用该基材准备步骤21将该基材升温至第一温度，及该升温镀膜步骤22的升温过程控制以该基材及该导电薄膜所构成的导电基板的雾度。

要说明的是，在该升温镀膜步骤22中，以喷洒喷雾的方法在该基材上喷洒一导电镀液而使喷洒的该导电镀液在该基材上形成一导电薄膜，另外，更要说明的是，在该升温镀膜步骤22中，是持续喷洒该导电镀液而形成该导电薄膜的时间是1-100分钟，如此得到具有雾度在5％-40％，且片电阻不大于10Ω/sq的导电基板；根据实验，形成导电薄膜的时间低于1分钟时，形成的导电薄膜过薄而不具有预定的雾度，而形成导电薄膜的时间过长(超过100分钟)，则形成的导电薄膜过厚且附着性不佳，而无法达到应用于太阳能电池时所需的产品规格。此外，在实际生产时，此持续喷洒导电镀液而形成导电薄膜的时间依设备与导电镀液的种类、浓度的不同而有所差异，而此不应为限制本发明的依据。

再者，适用于该升温镀膜步骤22的导电镀液的主要成份是选自氧化锡、氧化锌、氧化铟，及前述的组合。较佳的，该导电镀液的主要成分除了是氧化锡、氧化锌、氧化铟，及前述的组合外，该导电镀液的组成还包含氟、锑、铝、锡，及前述的组合，因此，在该基板上所形成的导电薄膜的主要成份是氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化锡掺氟、氧化锡掺锑、氧化锌掺铝、氧化铟掺锡，及/或上述氧化物的组合。

用下列二具体例及二比较例能更加了解本发明。

<具体例1>

本发明控制导电基板雾度的制作方法的一具体例1简单说明如下。

首先实施该基材准备步骤21，准备钠玻璃作为基材，并裁切为10×10cm²的尺寸大小，之后，使用去离子水清洗该基材，再以氮气将该基材表面的水份吹至干燥；接着，使该基材在控制该基材温度的加热器上预热至第一温度480℃后，使其稳定地持温于480℃。

继续进行的是升温镀膜步骤22，使用加热器加热该基材，该基材从第一温度480℃升温至第二温度600℃，并在该基材升温的过程持续喷洒含有氟、锡等成份的导电镀液(亚树公司：AT-500配方)形成该导电薄膜30分钟(即类似于目前的喷洒导电镀液形成导电薄膜的过程)，而制得导电基板A。

<具体例2>

本具体例2大致上是相同于该具体例1，其不同的地方在于该基材准备步骤21中，是将该基材预热至第一温度560℃并持温于560℃；同时，在该升温镀膜步骤22中，是加热该基材使该基材从第一温度560℃升温至第二温度600℃，并在基板升温的同时形成导电薄膜，而制得导电基板B。

<比较例1>

本比较例1大致上是相同于该具体例1，其不同处仅在于该升温镀膜步骤22中，不再加热升温该基材，而使该基材持温于480℃形成导电薄膜，制得导电基板C。

<比较例2>

本比较例2大致上是相同于该具体例1，其不同的地方仅在于该基材预热至500℃，并持温于500℃形成导电薄膜，制得导电基板D。

<比较例3>

本比较例3大致上是相同于该具体例1，其不同的地方仅在于该基材预热至560℃，并持温于560℃形成导电薄膜，制得导电基板E。

<比较例4>

本发明比较例4大致上是相同于该具体例1，其不同的地方仅在于该基材预热至600℃，并持温于600℃形成导电薄膜，制得导电基板F。

<测试>

雾度测试：依据ASTM 1003的标准基材雾度测试方法进行导电基板A-F的雾度测试，所使用为Perkin Elmer公司所出产型号为Lambda750的雾度量测仪。

片电阻测试：利用四点探针面电阻值量测系统QTI-Mode 15601Y/QT50(德技公司)进行测试，该四点探针面电阻值量测系统QTI-Mode15601Y/QT-50主要由面电阻测试仪5601Y与四点探针测试平台QT-50所组成。测试过程是将导电基板A-F分别放置于四点探针测试平台QT-50的载台上，再使探针自针头向下压入导电薄膜中而由面电阻测试仪5601Y取得导电薄膜的片电阻值。

上述具体例1-2、比较例1-4制得的具有雾度的导电基板A、B和导电基板C-F的基材预热温度、基材最终温度、雾度量测结果，及片电阻测试结果整理如下表。

由表中片电阻测试结果得知，以本发明控制导电基板雾度的制作方法制得导电基板A、导电基板B的片电阻值(都小于10Ω/sq)，与目前的镀膜方式制得的导电基板C-F的片电阻值相当，具有良好的导电性质、符合应用于太阳能电池时所需的产品规格。

而值得一提的是，以本发明控制导电基板雾度的制作方法制得导电基板A及导电基板B的雾度均在18％左右，远高于以目前的镀膜方式制得的导电基板C-F的雾度，除了证明本发明确实借由在基材升温的过程中同时喷洒导电镀液形成导电薄膜的方式，制得具有预定雾度的导电基板；进一步说，利用初次加温基材的温度，配合再次加温该基材升高温度的过程中，喷洒该导电镀液形成导电薄膜，改变得到的导电基板的雾度，而得到具有预定雾度(雾度大于5％)的导电基板。

由以上说明得知，本发明该控制导电基板雾度的制作方法是直接利用类似目前制作导电薄膜的方法，但更进一步地于形成导电薄膜的同时控制基材持续升温，进而得到具有预定雾度的导电基板；相较于目前先在基材上形成不连续薄膜后再形成导电薄膜，以得到较佳雾度的导电基板的制造工艺而言，不仅节省额外制作不连续薄膜的时间与材料资源，也不需再增加额外的设备。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该控制导电基板雾度的制作方法包含一基材准备步骤及一升温步骤，该基材准备步骤是将一基材加热至一不小于300℃的第一温度，该升温镀膜步骤是将该基材自该第一温度升温至一高于该第一温度的第二温度，并在该基材升温的过程中镀上一导电薄膜。

2.如权利要求1所述的控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该升温镀膜步骤在该基材升温的过程中，喷洒一导电镀液而在该基材上镀一导电薄膜。

3.如权利要求2所述的控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该第一温度不大于560℃。

4.如权利要求3所述的控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该第二温度是400-600℃。

5.如权利要求4所述的控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该升温镀膜步骤喷洒的导电镀液的主成分是选自氧化锡、氧化锌，或氧化铟。

6.如权利要求5所述的控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该升温镀膜步骤喷洒的该导电镀液的组成还包含氟、锑、铝、锡，及前述的组合。

7.如权利要求6所述的控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该升温镀膜步骤形成的该导电薄膜是选自氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化锡掺氟、氧化锡掺锑、氧化锌掺铝、氧化铟掺锡，及前述的组合为材料构成。

8.如权利要求2所述的控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该升温镀膜步骤喷洒该导电镀液而形成该导电薄膜的时间是1-100分钟，而使形成的该透明导电膜的片电阻不大于10Ω/sq。

9.如权利要求8所述的控制导电基板雾度的制作方法，其特征在于：该升温镀膜步骤喷洒该导电镀液而形成该导电薄膜的时间是1-100分钟，而使形成的该透明导电膜的片电阻不大于10Ω/sq。

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