太阳能电池模块与其形成方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于太阳能电池模块，更特别包含其等离体子（Plasmon)共振结构与其 形成方法。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池可将太阳光转换成电力，进而提供无穷无尽的能源。现今W娃为基底 的太阳能电池W单晶娃和多晶娃为主。与结晶性娃太阳能电池相比之下，非晶娃薄膜太阳 能电池的成本可降低至2到5倍，但非晶娃在能隙附近对于光的吸收效率并不好，所W如何 提升其转换效率便成为重要议题。此外，随着娃忍片越来越薄（2013年180 ym，预估2023 年降至100 y m)，每减少5 y m的厚度，采用此娃忍片的太阳能电池的短路电流Jsc则随之下 降0. 02A(效率降低0. 05% )。换言之，娃忍片的厚度越薄，采用其的太阳电池的转换效率 越低。综上所述，目前亟需开发可提升太阳能电池的转换效率的材料与制程技术。
【发明内容】
[0003] 本发明一实施例提供的太阳能电池模块，包括：太阳能电池装置，W及等离体子 (Plasmon)共振结构，位于太阳能电池装置之上或之中，其中等离体子共振结构包括多个平 直金属线互相平行。
[0004] 本发明一实施例提供的太阳能电池模块的形成方法，包括：提供太阳能电池装置； W及形成等离体子共振结构于太阳能电池装置之上或之中，其中等离体子共振结构包括多 个平直金属线互相平行。
【附图说明】
[000引图IA与图IB是本发明实施例中，太阳能电池模块的示意图；
[000引图2A至图2C是分叉、曲折、与断裂的金属线的示意图；
[0007] 图3A至图3C是本发明实施例中，金属线的排列上视图；
[0008] 图4是本发明一实施例中，形成线材的装置的示意图；
[000引图5是本发明一实施例中，针头的剖视图；
[0010] 图6与图7是本发明实施例中，线材的示意图。
[0011] 【符号说明】
[0012] 10太阳能电池装置；
[0013] 11等离体子共振结构；
[0014] IlA 金属线；
[001 引 41、43 针筒；
[001引 42、44针筒累浦；
[0017] 45 针头；
[001引 451内管；
[001引 450外管；
[0020] 47 线材；
[0021] 47A金属前驱物线；
[0022] 47B高分子管；
[0023] 101、105 基板；
[0024] 103光电转换元件；
[00巧]103A、103C 电极；
[0026] 103B半导体转换层。
【具体实施方式】
[0027] 如图IA所示，本发明一实施例的太阳能电池模块包括太阳能电池装置10, W及等 离体子共振结构11位于其上。太阳能电池装置10包含基板101与105, W及夹设于两者之 间的光电转换元件103。在某些太阳能电池装置10中，光电转换元件103依序为电极103A、 半导体转换层103B、W及另一电极103C。在上述结构中，太阳光由电极103A进入，照射半导 体转换层103B后产生的电子与空穴分别流向电极103A与103C，即形成电流。为了让太阳 光能进入半导体转换层103B，电极103A与103C可为透明材质如IT0,或图案化的不透明材 质如金属。上述半导体转换层103B可为铜铜嫁砸、铜铜砸、或类似物的薄膜半导体。在本 发明一实施例中，半导体转换层103B可为单晶娃、多晶娃、非晶娃、或上述的多层结构。在 本发明一实施例中，光电转换元件103为染料太阳能电池值SSC)结构，其一侧的电极上具 有吸附染料的氧化铁粒子，且两侧电极之间夹设电解质。不论采用何种半导体转换层103B， 均可形成等离体子共振结构11于入光侧的基板101上。
[0028] 在本发明一实施例中，等离体子共振结构11是形成于太阳能电池装置10之中。如 图IB所示，等离体子共振结构11是形成于电极103A上。在本发明另一实施例中，等离体 子共振结构11形成于电极103A与基板101之间（未附图）。在本发明一实施例中，等离体 子共振结构11为导电结构，其可作为电极而不需另外形成电极103A。此时多个金属线IlA 之间需电性连接，W达导电需求。
[0029] 可W理解的是，除了上述两个电极分别位于光电转换层的相反两侧上的设计W 夕F，电极也可位于光电转换层的同一侧上，端视需要而定。
[0030] 上述等离体子共振结构11包括多个平直金属线IlA互相平行。必需注意的是，上 述"平直"指的是金属线IlA没有分叉（见图2A)、曲折（zig-zag,见图2B)、与断裂（见图 2C)等现象。可W理解的是，上述分叉、曲折、与断裂等现象必然降低等离体子共振的效果。 在本发明一实施例中，金属线IlA与太阳能电池装置10的长边或宽边平行，且金属线IlA 的长度与太阳能电池装置10的长度或宽度实质上相同，如图3A与图3B所示。在本发明一 实施例中，金属线IlA与太阳能电池装置10的长边之间具有非垂直的夹角，如图3C所示。
[0031] 在本发明一实施例中，太阳能电池装置10具有走线化US bar) W电性连接多个太 阳能电池单元。上述等离体子共振结构11的所有平直金属线IlA均与上述走线平行，W增 加太阳能电池装置10的转换效率。举例来说，若平直金属线IlA与走线交错甚至垂直，贝U 无法有效提升太阳能电池装置10的转换效率。
[0032] 上述等离体子共振结构11的形成方法可参考申请人早先申请的中国台湾专利申 请号TW102125685。如图4所示，将高分子溶液置入针筒41，并将金属前驱物溶液置入针筒 43。针筒41连结至针头45的外管450,而针筒43连结至针头45的内管451。如图5所示， 针头45的外管450与内管451的剖面为同屯、圆。接着施加电压至针头45,使金属前驱物溶 液与高分子溶液同时由针头45喷出，形成线材47于基板101上。如图6所示，线材47主 要包含金属前驱物线（metal precursor wire) 47A，W及包覆金属前驱物线47A的高分子管 (polymer tube)47B。上述形成线材47的制程即所谓的静电纺丝法。
[0033] 在本发明一实施例中，高分子溶液的溶剂为高极性的有机溶剂如甲醇或丙酬，其 对应的高分子为聚乙締化咯烧酬（PV巧等径基化合物。此外，可视情况添加盐类如四下基 锭憐酸盐（TBAP)或十六烷基S甲基漠化锭（cet}dt;rimethylammonium b;romide，CTAB)。上 述盐类加入溶液中可增加静电纺丝时的极化程度，故可降低整体高分子的使用量。
[0034] 在本发明一实施例中，盐类的添加量约介于Img/mL至lOOmg/mL之间。在本发明 另一实施例中，高分子溶液的溶剂为低极性的有机溶剂如四氨巧喃（THF)、甲苯、或氯仿。上 述高分子可为聚丙締腊（Polyac巧lonitrile，PAN)、聚乙締醇（Polyvin}d Alcohol, PVA)、 或乙締醋酸乙締共聚物巧t的Iene Vin^ Alcohol, EVA)。当高分子溶液的溶剂为高极性 的有机溶剂时，在形成金属线后可采用水清洗移除高分子，制程上相对环保。当高分子溶液 的溶剂为低极性的有机溶剂时，由于高分子溶液与金属前驱物溶液不互溶，可形成高品质 的金属线。在本发明一实施例中，高分子溶液中的高分子浓度介于约lOOmg/mL至200mg/mL 之间。
[0035] 在本发明一实施例中，金属前驱物溶液包括金属化合物与还原剂。金属化合物可 为银化合物（如硝酸银或氧化银）、销化合物（如氯化销或氧化亚销）、金化合物（如氯化 金或四氯金酸）、或上述的组合。还原剂的种类取决于金属化合物的种类。举例来说，当金 属化合物为硝酸银时，还原剂为乙二醇。当金属化合物为氧化银时，还原剂为氨水。当金属 化合物为氯化销时，还原剂为联胺、棚氨化钢、氨气、或醇类。当金属化合物为氯化金时，还 原