利用自动滚印技术制作ito-free太阳能电池.ppt

南台科技大學 103學年度第一學期 微奈米加工期末報告 指導老師: 莊承鑫 老師 組員: 杜弘翔、謝毅民、周柏村 Fast Inline Roll-to-Roll Printing for Indium-Tin-Oxide- Free Polymer Solar Cells Using Automatic Registration 利用自動滾印技術製作 ITO-Free太陽能電池 作者：2013 Wiley-VCH Verlag GmbH Co. KGaA, Weinheim 資料出處：www.entechnol.de 介紹太陽能電池 Indium-Tin-Oxide 1.良好導體和透明度高的組合 2.通常是用電子束蒸發、物理氣相沉積、或者一些濺 射沉積技術的方法沉積到表面。 3.價格高昂、供應受限、柔韌性低等 4.ITO導電度: 1000~6000(S/cm) 5.ITO高折射率:1.8~2.1 (a)薄膜狀時，為透明無色 (b)塊狀態時，它呈黃偏灰色。 介紹銦錫氧化物ITO (a) (b) 正結構有機太陽能電池 反結構有機太陽能電池 ITO的製造速度為1分鐘10公尺，而太陽能電池含有六層。 銀網格 PEDOT:PSS 氧化鋅 P3HT:PCBM 銀網格 PEDOT:PSS 包含六邊形的網格 PEDOT的旋轉絲網印刷 PSS作為電極 ZnO為電子輸送層 PCBM作為活性層 太陽能電池 結構 PEDOT/PSS 1.導電性、可饒性佳 2.電阻不會隨撓曲次數增加而增加 藉由許多不同溶劑或溫度控制來改善PEDOT/PSS: 1.導電度: 1~10(S/cm) 提升 300~600(S/cm) 用於OLED 2.折射率: 1.4~1.6，減少正向光全反射的損失。 (a)ITO薄膜經10^5捲曲(D=1.5inch)碎裂 (b)ITO薄膜電阻隨撓曲次數而攀升 介紹PEDOT:PSS 以噴墨方式將PEDOT噴進， 事先曝光顯影做好的Pixel凹槽內， 薄膜後不均勻的程度。 ITO與PEDOT/PSS為陽極 在RGB各光色OLED中發光效率的比較。 結論:發展導電高分子能解決機械強度問題，不過製程問題卻是一大挑戰。 如何在製程上有關鍵性的突破，是決定導電高分子應用的最大問題。 柔版印刷(F) 旋轉絲網印刷(RSP) 槽模塗佈(SD) 乾燥(D) 加工 步驟 滾印加工 步驟 在PET的flextrod基板上進行加工 a: 將銀網格印刷於柔性基板 b: 印刷PEDOT:PSS並旋轉 c: 槽模塗佈氧化鋅油墨作為奈米粒子 b、加工後所呈現的基板 透射率 比較 使用銀網格降低正面電極的薄層電阻，卻也阻止某些傳入表面的光源。 a、每個處理步驟的透射性能， 清楚的看出光源被阻塞 c、利用光學顯微鏡看銀網格 PEDOT:PSS的構造 c、銀網格柔性版印刷的圖式 b、噴墨個別打印於基板上 a、檢測時須適時的調整槽模頭 d、高速下操縱攝相機的按鍵 e、攝相機輸出的印刷層 GL:準則檢測 C:頻閃攝像頭 IJ:噴墨打印機 F:安裝R2R機器設置與柔版印刷 SD:槽模塗佈 RSP:旋轉絲網印刷 D:乾燥器 構造 介紹 a、基板準備進行R2R加工 b、Flextrod基板有16個獨立的電極條 c、適用太陽能電池製造的塗層 c、轉換頭所顯示的陣列 b、太陽能電池的模塊 切換開關接觸的電極 a、利用R2R加工太陽能電池組件， 並在R2R開關設置可安裝的照片 結論 根據以下幾點，證明此研究議題非常值得繼續研究下去。 1、銀網格和PEDOT:PSS合併後，電阻減少近六倍。 2、太陽能電池及組件可完全利用R2R加工，並已成功製造。 3、模塊可以製造面積超過1.6%PCE。 4、可手動執行小規模設備或完全自動化R2R。