TWI484025B - 散熱膠材 - Google Patents

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TWI484025B TW102116934A TW102116934A TWI484025B TW I484025 B TWI484025 B TW I484025B TW 102116934 A TW102116934 A TW 102116934A TW 102116934 A TW102116934 A TW 102116934A TW I484025 B TWI484025 B TW I484025B
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Yu Shun Chiu
Cheng Lien Wang
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Advanced Electronic Materials Inc
Win Win Prec Technology Co Ltd
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Description

散熱膠材
本發明是有關於一種散熱膠材,且特別是有關於一種適用於太陽能電池模組的散熱膠材。
在石化能源短缺以及能源需求量與日俱增的情況下,再生能源(Renewable energy)的開發成為當今非常重要的課題之一。再生能源泛指永續且無污染的天然能源,例如太陽能、風能、水利能、潮汐能或是生質能等,其中,太陽能的利用更是近幾年來在能源開發的研究上相當重要且受歡迎的一環。
在習知太陽能技術領域中,主要藉由封裝膜將太陽能電池所產生的熱透過傳導的方式導出太陽能電池模組外。然而,封裝膜的絕緣特性,使得其熱傳導率及熱輻射率皆不佳,因而無法有效地將熱導出。一般而言,太陽能電池的發電效率會隨著溫度的增加而降低,因此目前仍存在太陽能電池無法有效地散熱,進而無法有效地提升太陽能電池模組的發電效率的問題。
本發明提供一種散熱膠材,該散熱膠材具有熱輻射特性,可使得太陽能電池模組達到良好散熱。
本發明提出一種散熱膠材,其適用於太陽能電池模組。散熱膠材包括有機高分子材料溶液、碳化矽粉體以及分散劑。有機高分子材料溶液包括有機高分子材料及溶劑,其中有機高分子材料溶液的固含量為5重量%至80重量%。分散劑用以使碳化矽粉體分散於有機高分子材料溶液中。在散熱膠材中,有機高分子材料溶液的含量為20重量%至80重量%,碳化矽粉體的含量為20重量%至80重量%,且分散劑的含量為0.1重量%至2重量%。
在本發明的一實施例中,上述的有機高分子材料選自由環氧樹脂、醇酸樹脂、丙稀酸樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂及其組合所組成的族群。
在本發明的一實施例中,上述的溶劑選自由芳烴類溶劑、醇類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、醇醚類溶劑及其組合所組成的族群。
在本發明的一實施例中,上述碳化矽粉體的粒徑為100 nm至50 μm。
在本發明的一實施例中,更包括奈米級添加材料,且在上述的散熱膠材中,奈米級添加材料的含量為1重量%至5重量%。
在本發明的一實施例中,更包括添加劑,且在上述的散熱膠材中,添加劑的含量為0.1重量%至2重量%。
基於上述,本發明的實施例所提出的散熱膠材包括具有 熱輻射特性的碳化矽粉體,且透過印刷製程適用於太陽能電池模組中,藉以提升太陽能電池模組的熱輻射率而達到有效散熱。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
10‧‧‧第一電極層
12‧‧‧匯流電極
20‧‧‧光電轉換層
22‧‧‧P型摻雜層
24‧‧‧N型摻雜
30‧‧‧第二電極層
40‧‧‧金屬電極
100‧‧‧太陽能電池模組
110‧‧‧太陽能電池元件
120‧‧‧第一封裝膜
130‧‧‧蓋板
140‧‧‧散熱材料層
150‧‧‧第二封裝膜
160‧‧‧背板
G‧‧‧空隙
S1‧‧‧第一表面
S2‧‧‧第二表面
SA‧‧‧受光面
SB‧‧‧非受光面
S10~S40‧‧‧步驟
圖1是本發明一實施例的太陽能電池模組的製作流程圖。
圖2A至圖2D是本發明一實施例的太陽能電池模組的製作流程剖面示意圖。
圖3是圖2D中的太陽能電池模組的剖面示意圖。
圖4為實驗例及對照例之太陽能電池膜組之溫度對時間的曲線圖。
首先,說明本發明之散熱膠材,其可應用在太陽能電池模組中,用以有效地將太陽能電池元件所產生的熱從太陽能電池模組中排出。然而,本發明並不限於此。
本發明提出一種散熱膠材,其包括有機高分子材料溶液、碳化矽粉體以及分散劑。以下將詳細說明散熱膠材的各個成份。
有機高分子材料溶液包括有機高分子材料及溶劑,其中 有機高分子材料溶液的固含量為5重量%至80重量%,且在本發明之散熱膠材中,有機高分子材料溶液的含量為20重量%至80重量%。詳言而言,在使用本發明之散熱膠材的製程(下文中將詳細說明)中,有機高分子材料溶液中的有機高分子材料用以作為載體,以利散熱膠材能夠進行塗佈,且此外,透過有機高分子材料的黏著性,使得散熱膠材能夠有效黏附於太陽能電池元件上。
另外,有機高分子材料例如是選自由環氧樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂及其組合所組成的族群。溶劑例如是選自由芳烴類溶劑、醇類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、醇醚類溶劑及其組合所組成的族群。在一實施例中,有機高分子材料例如是丙烯酸樹脂,而溶劑例如是酯類溶劑。
在本發明之散熱膠材中,碳化矽粉體的含量為20重量%至80重量%,且碳化矽粉體主要提供散熱的作用。詳細而言,本發明之碳化矽粉體為具有良好熱輻射率的高熱輻射性材料,故可透過熱輻射的方式達到散熱效果。另外一提的是,本發明之碳化矽粉體除了具有良好熱輻射率外,其亦具有良好的熱傳導率。因此,本發明的散熱膠材可透過輻射以及傳導的方式來達到有效地散熱效果。另外,碳化矽粉體的粒徑例如是100 nm至50 μm,且較佳例如是1 μm至15 μm。
在本發明之散熱膠材中,分散劑的含量為0.1重量%至2重量%,且分散劑用以使碳化矽粉體均勻分散於有機高分子材料溶 液中,以避免碳化矽粉體發生團聚現象而降低散熱效果。
另外,分散劑例如是磷酸酯(phosphate ester)、亞麻子油(linseed oil)或辛酸(Octanoic acid),其中較佳為磷酸酯。此外,作為分散劑,亦可使用各種市售產品。適合用作本發明之分散劑的市售產品的特定實例包括:DISPERBYK-101、DISPERBYK-102、DISPERBYK-103、DISPERBYK-106、DISPERBYK-107、DISPERBYK-108、DISPERBYK-109、DISPERBYK-110、DISPERBYK-111、DISPERBYK-112、DISPERBYK-115、DISPERBYK-116、DISPERBYK-130、DISPERBYK-140、DISPERBYK-142、DISPERBYK-145、DISPERBYK-160、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、DISPERBYK-164、DISPERBYK-166、DISPERBYK-167、DISPERBYK-168、DISPERBYK-169、DISPERBYK-170、DISPERBYK-171、DISPERBYK-174、DISPERBYK-180、DISPERBYK-192(由BYK公司所製造);以及TEGO®Dispers 610、TEGO®Dispers 650、TEGO®Dispers 670、TEGO®Dispers 685、TEGO®Dispers 700、TEGO®Dispers 710、TEGO®Dispers 740W、TEGO®Dispers 750W、TEGO®Dispers 760W(由TEGO公司所製造)等等。
此外,本發明的散熱膠材必要時可更包括奈米級添加材料,且在散熱膠材中,奈米級添加材料的含量為1重量%至5重量%。詳細而言,本發明的散熱膠材可選擇地使用奈米級添加材料來 調整散熱膠材的黏度,且其詳細作用將於實驗例中舉例說明。如此一來,根據實際上應用的需求,透過奈米級添加材料對散熱膠材的黏度進行調整,將使得本發明的散熱膠材的應用性更廣。奈米級添加材料例如是奈米級碳粉、奈米級石墨稀粉體、奈米級二氧化鈦粉體或矽氧烷(silicone)。
另外,本發明的散熱膠材必要時可更包括添加劑,且在散熱膠材中,添加劑的含量為0.1重量%至2重量%。也就是說,根據實際上應用的需求,可對本發明的散熱膠材添加各種添加劑,以增加散熱膠材的應用性。添加劑例如是無機填充劑(inorganic filler)、氧化添加劑(oxidizing additive)、共起始劑(synergist)、可塑劑(plasticizer)、增敏劑(sensitizer)、偶合劑(coupling agent)、潤濕劑(wetting agent)、增稠劑(thickening agent)、消泡劑(deformer)、流平劑(levelling agent)、搖變劑(thixotropy additive)或是其它添加劑。上述添加劑根據用途可以單獨使用,或者可將多種組合使用。此外,作為上述任一添加劑,亦可使用各種市售產品。
鑒於在網版印刷時具有良好印刷特性,本發明的散熱膠材的黏度在25℃、10 rpm下較佳例如是20000 cps至50000 cps。
以下透過詳細描述本發明之一實施例的散熱膠材的製備方法,將更清楚、完整地揭露本發明的散熱膠材。然而,本發明並不以在此揭露內容為限。
首先,將作為有機高分子材料的丙烯酸樹脂溶解於作為 溶劑的酯類溶劑中,以形成固含量為40重量%的作為有機高分子材料溶液的丙烯酸樹脂溶液。接著,進行預拌步驟,將碳化矽粉體(粒徑為約10 μm)、作為分散劑的DISPERBYK-101(由BYK公司所製造)、作為奈米級添加材料的奈米級石墨稀粉體、以及作為添加劑的流平劑及消泡劑加入上述丙烯酸樹脂溶液中,經攪拌混合後形成膠態組成物。之後,將上述經預拌後所得的膠態組成物經過三滾筒,並以轉速為500 rpm的條件進行充分地加工分散,以形成散熱膠材1,其中散熱膠材1的黏度為27000 cps。在上述散熱膠材1中,丙烯酸樹脂溶液的含量為42重量%、碳化矽粉體的含量為50重量%、奈米級石墨稀粉體的含量為5重量%、DISPERBYK-101(由BYK公司所製造)的含量為1重量%、流平劑的含量為1重量%以及消泡劑的含量為1重量%。
值得說明的是,在上述膠態組成物經過三滾筒再次加工分散的過程中,膠態組成物的黏度是影響對於膠態組成物經三滾筒加工分散時的加工性的重要因素。換言之,若膠態組成物的黏度太低或太高,則皆將使得膠態組成物無法藉由三滾筒進行有效攪拌而得到具有預定黏度的散熱膠材1。在此情況下,於預拌步驟期間,便可透過使用能夠調整黏度的奈米級添加材料來設計預拌後所得之膠態組成物的黏度。
本發明另提出一種太陽能電池模組的製造方法,其包括使用上述本發明的散熱膠材。
圖1是本發明一實施例的太陽能電池模組的製作流程 圖。圖2A至圖2D是本發明一實施例的太陽能電池模組的製作流程剖面示意圖。
以下,將參照圖1及圖2A至圖2D來詳細說明本發明所提出的太陽能電池模組的製造方法。
請同時參照圖1及圖2A,進行步驟S10,提供太陽能電池元件110,其中太陽能電池元件110具有受光面SA以及與受光面SA相對的非受光面SB。太陽能電池元件110可以是矽質太陽能電池、化合物半導體太陽能電池、染料太陽能電池或薄膜太陽能電池,其中矽質太陽能電池可包括單晶矽、多晶矽以及非晶矽太陽能電池。本文中所使用的「受光面SA」意指太陽能電池元件110中之面向太陽的表面,而「非受光面SB」則意指太陽能電池元件110中相對於受光面SA的表面。另外,雖然圖1中僅繪示一個太陽能電池元件110,但所屬技術領域中具有通常知識者應理解,太陽能電池模組亦可以是由彼此串聯的多個太陽能電池元件所組成。
請同時參照圖1及圖2B,進行步驟S20,於受光面SA上形成第一封裝膜120以及蓋板130,其中第一封裝膜120位於太陽能電池元件110與蓋板130之間。第一封裝膜120的材料例如是乙烯醋酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate,EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(Poly Vinyl Butyral,PVB)、聚烯烴(Polyolefin)、聚氨酯(Polyurethane)、矽氧烷或透明高分子絕緣接著膠材。蓋板130可提升太陽能電池模組的可靠度,其中蓋板130可以是具有高透 光率的基板。高透光率的基板例如是低鐵玻璃(low iron glass)基板。
請同時參照圖1及圖2C,進行步驟S30,於非受光面SB上形成散熱材料層140。散熱材料層140可藉由上文中所描述的本發明的散熱膠材所形成。在一實施例中,散熱材料層140例如是使用前述所提出的散熱膠材1來形成。另外,散熱材料層140的形成方法包括以下步驟。首先,製備散熱膠材,其中所製備的散熱膠材包括有機高分子材料溶液、碳化矽粉體以及分散劑。有機高分子材料溶液包括有機高分子材料及溶劑,其中有機高分子材料溶液的固含量為5重量%至80重量%。分散劑用以使碳化矽粉體分散於有機高分子材料溶液中。在散熱膠材中,有機高分子材料溶液的含量為20重量%至80重量%,碳化矽粉體的含量為20重量%至80重量%,且分散劑的含量為0.1重量%至2重量%。此外,散熱膠材中的各成分的材料與相關描述,以及散熱膠材的特性及製備方法已於上文中進行詳盡地說明,故於此不再贅述。
接著,進行印刷製程,使散熱膠材形成於非受光面SB上。在一實施例中,印刷製程例如是網版印刷,且網版印刷例如是使用鋼絲或尼龍來進行。換言之,散熱材料層140可藉由現有製作太陽能電池元件110的機台製作而成,而毋需額外地購置、增設其他機台。但是,本發明並不限於此。在其他實施例中,散熱膠材亦可以是藉由塗佈製程形成於非受光面SB上,其中塗佈製程例如是旋轉塗佈或噴墨塗佈等。
之後,進行乾燥處理,使散熱膠材乾燥,以於非受光面SB上形成散熱材料層140。詳細而言,乾燥處理例如是加熱製程,以使散熱膠材中有機高分子材料溶液的溶劑揮發而乾燥,然而本發明並不限於此。
另外,如上文中關於本發明之散熱膠材的描述,散熱材料層140中的碳化矽粉體為具有良好熱輻射率的高熱輻射性材料,且亦具有良好的熱傳導率。因此,本發明的太陽能電池模組可透過散熱材料層140將太陽能電池元件110所產生的熱以熱輻射以及熱傳導的方式導出,以達到有效地散熱,進而使太陽能電池元件110維持良好的發電效率。
另外,散熱材料層140的厚度例如是10 μm至100 μm。詳細而言,當散熱材料層140的厚度小於10 μm時,散熱材料層140的散熱性不佳,而當散熱材料層140的厚度大於100 μm時,容易發生彎曲(bending)變形的現象。
值得一提的是,本發明的散熱材料層140是透過印刷製程將散熱膠材形成於非受光面SB上並接著乾燥後而形成,藉此本發明的散熱材料層140除了較不易受到氣泡或異物的滲入而影響太陽能電池模組的良率外,散熱材料層140與太陽能電池元件110之間的密著性還可被提升,因而降低散熱材料層140從太陽能電池元件110剝離的機率。
另外,出自圖案調變性的觀點,本發明之透過印刷製程而於非受光面SB上形成的散熱材料層140具有極佳的裕度。具體 而言,本發明的散熱材料層140可以不用全面性覆蓋於太陽能電池元件110的非受光面SB上,而可視實際需求來調變散熱材料層140的圖案。更詳細而言,在網版印刷期間,可視實際需求來改變網版欲形成散熱材料層140所預留的圖案。如此一來,還可減少散熱材料層140所需的材料用量。
另外,在本實施例的太陽能電池模組的製造方法中,在進行步驟S30後,可選擇性地更包括於非受光面SB上形成第二封裝膜150,其中散熱材料層140位於太陽能電池元件110與第二封裝膜150之間。第二封裝膜150的材料可以與第一封裝膜120的材料相同。簡言之,第二封裝膜150的材料例如是乙烯醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚烯烴、聚氨酯、矽氧烷或透明高分子絕緣接著膠材。
在此實施例中,第一封裝膜120與第二封裝膜150可將太陽能電池元件110以及散熱材料層140密封於蓋板130與背板160(請參照圖2D)之間,進而降低外在環境對太陽能電池元件110以及散熱材料層140的干擾。但是,本發明並不限於此。在其他實施例中,散熱材料層140亦可具有封裝膜的功用。換言之,在進行步驟S30後,毋需於非受光面SB上形成第二封裝膜150。此時,根據上述關於散熱膠材的製備方法及散熱材料層140的形成方法所揭露的內容,所屬技術領域中具有通常知識者應可理解,具有封裝膜功用的散熱材料層140的形成方式。舉例而言,在製備散熱膠材1時,可更包括將封裝膜的材料(例如上文所列 舉的第一封裝膜120的材料)作為添加劑加入前述的丙烯酸樹脂溶液中。
請同時參照圖1及圖2D,進行步驟S40,於非受光面SB上形成背板160,其中第二封裝膜150位於太陽能電池元件110與背板160之間。在本實施例中,第二封裝膜150位於散熱材料層140與背板160之間。背板160的材料例如是玻璃或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)。進一步而言,背板160可以與蓋板130同為低鐵玻璃基板或是為強化玻璃基板。
需說明的是,上述實施例所提出的太陽能電池模組的製造方法僅是舉例說明之用,並非用以限定本發明。任何所屬技術領域中具有通常知識者皆可視實際需求對太陽能電池模組的製造方法進行調整。舉例而言,在其他實施例中,步驟S20、S30的順序可對調。又或者,在另一實施例中,完成步驟S10後,可先進行步驟S30、S40再進行步驟S20。
此外,藉由上述實施例即可完成本發明一實施例所提出的太陽能電池模組100。
圖3是圖2D中的太陽能電池模組的剖面示意圖。在下文中,將圖3對本發明一實施例的太陽能電池模組100及太陽能電池元件110做進一步的說明。
請參照圖3,本實施例的太陽能電池模組100包括太陽能電池元件110、第一封裝膜120、蓋板130、散熱材料層140、第二封裝膜150以及背板160。
太陽能電池元件110包括第一電極層10、光電轉換層20、第二電極層30以及多個金屬電極40。第一電極層10與第二電極層30分別位於光電轉換層20相對的第一表面S1與第二表面S2上。在本實施例中,光電轉換層20例如是由P型摻雜層22及N型摻雜層24堆疊形成的PN接面結構,然而本發明不限於此。在其他未繪示的實施例中,光電轉換層亦可以是由P型摻雜層、本質層、N型摻雜層堆疊形成的PIN接面結構,又或者,光電轉換層可以是由PN接面結構以及PIN接面結構重複排列的串疊結構。
形成第一電極層10、第二電極層30以及金屬電極40的方法例如是網版印刷,而第一電極層10、第二電極層30以及金屬電極40的材質例如是鋁導電膠、鋁膠或銀-鋁膠,但是本發明並以所揭露的內容為限。舉例而言,在其他實施例中,第一電極層10以及第二電極層30的材質亦可為透明導電材質,其中透明導電材質例如為金屬氧化物。
另外,第一電極層10鄰近設置於前述受光面SA(請參照圖2D)的一側。一般而言,為減少第一電極層10遮蔽入射光的比例,第一電極層10通常是設計成具有特殊圖案的結構,其包括橫貫光電轉換層20的匯流電極12(busbar)以及由匯流電極12延伸出多條很細的指狀(finger)電極(未繪示)。進一步而言,匯流電極12沿第一方向X延伸且沿第二方向Y排列,而指狀電極沿第二方向Y延伸且沿第一方向X排列。另外,本實施例的第 一電極層10可具有所屬技術領域中具有通常知識者所周知的任一電極圖案結構,故本發明的第一電極層10並不以圖3中所繪者及本文中所揭露的內容為限。
第二電極層30鄰近設置於前述非受光面SB(請參照圖2D)的一側。第二電極層30例如為一般所謂的後表面電場(Back Surface Field,BSF)金屬層,用以增加載子的收集以及回收未被吸收的光子。此外,金屬電極40位於第二表面S2上且與第二電極層30電性連接,以匯集第二電極層30所收集的電流。
散熱材料層140位於第二表面S2上且覆蓋部分的第二電極層30,及至少曝露出金屬電極40。如上文所描述,散熱材料層140包括上文中所描述的本發明的散熱膠材。換言之,散熱材料層140包括有機高分子材料、碳化矽粉體以及分散劑,其中在散熱材料層140中,有機高分子材料的含量為20重量%至80重量%,碳化矽粉體的含量為20重量%至80重量%,且分散劑的含量為0.1重量%至2重量%。然而,散熱材料層140的形成方法,以及散熱膠材中的各成分的材料與相關描述及其特性及製備方法已於上文中進行詳盡地說明,故於此不再贅述。
更詳細地說,如圖3所示,本實施例的散熱材料層140僅覆蓋部分的第二電極層30並非全面性覆蓋第二電極層30,且與金屬電極40之間預留有一空隙G。如此一來,當在製作彼此串聯的多個太陽能電池元件的焊接製程期間,可降低破片的問題,並提升太陽能電池模組100的良率。上述可在太陽能電池模組100 中設置空隙G歸因於本發明的散熱材料層140是透過能夠調變圖案的印刷製程(例如網版印刷)而形成。此外,在網版印刷期間,透過空隙G的設置,可提供製作散熱材料層140的網版(未繪示)與金屬電極40對位時的裕度。如此,在對位上若稍有偏差,亦不易影響太陽能電池模組100的良率。
以下,將針對前述第一封裝膜120、蓋板130、第二封裝膜150以及背板160與太陽能電池元件110以及散熱材料層140之間的配置進行說明。
請再次參照圖3,第一封裝膜120位於第一表面S1上且覆蓋光電轉換層20,其中第一電極層10位於第一封裝膜120與光電轉換層20之間。蓋板130位於第一封裝膜120上,且第一封裝膜120位於太陽能電池元件110與蓋板130之間。第二封裝膜150覆蓋散熱材料層140以及第二電極層30,且第二封裝膜150位於散熱材料層140與背板160之間。背板160位於第二封裝膜150上,且散熱材料層140位於太陽能電池元件110與背板160之間。然而,第一封裝膜120、蓋板130、第二封裝膜150以及背板160的材料、功用與相關描述已於上文中進行詳盡地說明,故於此不再贅述。
接著,為證實使用了本發明的散熱膠材的太陽能電池模組具有上述良好的散熱效果,以下特舉一個實驗例與一個對照例來說明本發明的散熱膠材對太陽能電池模組之散熱效果的影響。然而,下列實驗例並非用以限制本發明。
實驗例
在此,使用的太陽能電池模組的結構如圖3所示,其中蓋板130為低鐵玻璃基板;第一封裝膜120的材料為乙烯酯酸乙烯酯;太陽能電池元件110為矽質太陽能電池,其中第一電極層10及金屬電極40的材質為銀,第二電極層30的材質為鋁,且光電轉換層20的結構為PN接面結構;散熱材料層140為藉由使用前述散熱膠材1所形成;第二封裝膜150的材料為乙烯酯酸乙烯酯;以及背板160為聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)膜。
對照例
在此,所使用的太陽能電池模組與實驗例中所使用的太陽能電池模組相似,其中兩者不同處在於:對照例中所使用的太陽能電池模組不具有散熱材料層。
模組溫度的量測
接著,對實驗例與對照例的太陽能電池模組進行戶外實際的模組溫度量測,且量測結果如圖4所示。
在此,所使用的量測系統以及其參數如下:量測系統:IVT501太陽能電池模組電壓電流曲線量測系統(由AllReal公司製造)(依照國際規範IEC 61215-10.4及IEC 61646-10.4)。
量測時間:總量測時間為12.5小時(從05:30至18:00),取樣的時間間隔為2分鐘。
圖4為實驗例及對照例之太陽能電池膜組之溫度對時間的曲線圖。如圖4所示,在量測時間大約09:00至15:00的範圍內,實驗例之具有散熱材料層的太陽能電池模組的模組溫度明顯低於對照例之不具有散熱材料層的太陽能電池模組的模組溫度,且對照例之不具有散熱材料層的太陽能電池模組的模組溫度與實驗例之具有散熱材料層的太陽能電池模組的模組溫度的平均溫度的差異約為1.9498799℃。換言之,在相同的環境條件下,與對照例之太陽能電池模組的平均模組溫度相比,實驗例之太陽能電池模組的平均模組溫度降低了大約2℃。
另外,一般而言,太陽能電池模組的溫度係數為:溫度上升1℃則發電效率降低0.45%,亦即-0.45%/1℃。因此,在相同的環境條件下,與對照例之太陽能電池模組相比,實驗例之太陽能電池模組提升了發電效率約0.88%。由此可知,於太陽能電池元件的非受光面上,形成有使用本發明的散熱膠材所形成的散熱材料層的太陽能電池模組確實可以降低模組溫度且提升太陽能電池模組的發電效率。
綜上所述,上述實施例所提出的散熱膠材包括具有熱輻射特性的碳化矽粉體,且透過印刷製程適用於太陽能電池模組中。另外,在本發明的實施例所提出的太陽能電池模組及其製造方法中,使用本發明所提出的散熱膠材透過印刷製程於太陽能電池元件與背板之間形成散熱材料層,藉以提升太陽能電池模組的熱輻射率並有效地將太陽能電池元件所產生的熱排出太陽能電池 模組外,進而使太陽能電池模組具有良好的發電效率。此外,透過印刷製程,可視實際需求來調變散熱材料層的圖案且可提升散熱材料層與太陽能電池元件之間的密著性,因而增加本發明的散熱膠材的應用性。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S10~S40‧‧‧步驟

Claims (6)

  1. 一種散熱膠材,其適用於太陽能電池模組,該散熱膠材包括:一有機高分子材料溶液,包括一有機高分子材料及一溶劑,其中該有機高分子材料溶液的固含量為5重量%至80重量%;一碳化矽粉體;以及一分散劑,用以使該碳化矽粉體分散於該有機高分子材料溶液中,其中在該散熱膠材中,該有機高分子材料溶液的含量為20重量%至80重量%,該碳化矽粉體的含量為20重量%至80重量%,該分散劑的含量為0.1重量%至2重量%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的散熱膠材,其中該有機高分子材料選自由環氧樹脂、醇酸樹脂、丙稀酸樹脂、聚氨酯樹脂、酚醛樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚樹脂及其組合所組成的族群。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的散熱膠材,其中該溶劑選自由芳烴類溶劑、醇類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、醇醚類溶劑及其組合所組成的族群。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的散熱膠材,其中該碳化矽粉體的粒徑為100 nm至50 μm。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的散熱膠材,更包括一奈米級添加材料,且在該散熱膠材中,該奈米級添加材料的含量為1重量%至5重量%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的散熱膠材,更包括一添加劑,且在該散熱膠材中,該添加劑的含量為0.1重量%至2重量%。
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