專利名稱：光伏打模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于ー種光伏打模塊。
背景技術(shù)：
光伏打電池(photovoltaic cell),又稱為太陽(yáng)能電池(solar cell),是將光轉(zhuǎn)換為電能的裝置。相較于其它傳統(tǒng)能源，太陽(yáng)能電池具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，不需要石化燃料，且在產(chǎn)生電能過(guò)程中，不會(huì)制造污染。通常，太陽(yáng)能模塊配置在戶外以吸收光線。太陽(yáng)能模塊機(jī)械性地支撐其中的太陽(yáng)能電池，且保護(hù)太陽(yáng)能電池免于受環(huán)境影響而劣化。太陽(yáng)能模塊通常包含剛性且透明的一個(gè)保護(hù)前板(例如玻璃)以及ー個(gè)后板或背層。前板及背層將太陽(yáng)能電池封裝起來(lái)，并因 此保護(hù)太陽(yáng)能電池免受環(huán)境影響而劣化。然而，太陽(yáng)能エ業(yè)的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)使用壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年(例如，20年)的太陽(yáng)能模塊。因此，背層必須能夠抵抗?jié)穸?、溫度及紫外線輻射所導(dǎo)致的劣化。人們開(kāi)發(fā)出諸如TEFLON 與TEFZEL 的含氟材料以達(dá)成上述的目的，但上述兩種含氟材料通常價(jià)格昂貴。然而，在一些應(yīng)用中，太陽(yáng)能模塊并不是在嚴(yán)酷的環(huán)境下運(yùn)作。例如，應(yīng)用在消費(fèi)性電子產(chǎn)品的太陽(yáng)能模塊，通常在室內(nèi)操作，且并不需要長(zhǎng)達(dá)20年的使用壽命。在這些應(yīng)用中，太陽(yáng)能電池的封裝機(jī)構(gòu)或材料需要的是重量輕、尺寸小以及商業(yè)上可接受的價(jià)格。因此，目前亟需ー種改良的太陽(yáng)能模塊，期能滿足上述需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光伏打模塊。該光伏打模塊包含太陽(yáng)能電池、聚丙烯層以及背層。太陽(yáng)能電池用以將光轉(zhuǎn)換為電能，且包含入光面以及背表面。聚丙烯層配置在太陽(yáng)能電池的入光面上。聚丙烯層在波長(zhǎng)范圍為約380nm至約780nm間具有透明度為大于50%。背層配置在太陽(yáng)能電池的背表面的下方。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，聚丙烯層包含雙軸配向的聚丙烯層。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，聚丙烯層包含無(wú)延伸聚丙烯層。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，聚丙烯層接觸入光面。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，所述的光伏打模塊可還包含第一熱熔膠層配置在聚丙烯層與太陽(yáng)能電池之間。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，第一熱熔膠層包含こ烯-丙烯共聚物。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，所述的光伏打模塊可還包含水氣阻隔層配置在聚丙烯層上。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，水氣阻隔層包含聚偏ニ氯こ烯。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，所述的光伏打模塊可還包含氧氣阻隔層配置在聚丙烯層上。在一實(shí)施例中，氧氣阻隔層包含こ烯-こ烯醇共聚物。根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式，所述的光伏打模塊可還包含無(wú)機(jī)層配置在聚丙烯層上。在一實(shí)施例中，無(wú)機(jī)層包含無(wú)機(jī)氧化物或無(wú)機(jī)氮化物。在其它實(shí)施例中，無(wú)機(jī)層包含氧化硅、氮化硅、氧化鋅、氧化銦、氧化錫或氧化鎂。


圖I表不本發(fā)明ー實(shí)施方式的光伏打模塊的的剖面不意圖。圖2表不本發(fā)明一實(shí)施例的光伏打模塊的的剖面不意圖。圖3表示本發(fā)明另一實(shí)施例的光伏打模塊的的剖面示意圖。圖4表示本發(fā)明另ー實(shí)施方式的光伏打模塊的的剖面示意圖。圖5表不本發(fā)明再ー實(shí)施方式的光伏打模塊的的剖面不意圖。
圖6表不本發(fā)明又ー實(shí)施方式的光伏打模塊的的剖面不意圖。圖7表不本發(fā)明又ー實(shí)施方式的光伏打模塊的的剖面不意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明100、200、300、400、500 光伏打模塊110太陽(yáng)能電池111入光面112背表面120聚丙烯層130 背層140第一熱熔膠層150密封層160氧氣阻隔層170水氣阻隔層180無(wú)機(jī)層210、220 結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明內(nèi)容的敘述更加詳盡與完備，下文針對(duì)了本發(fā)明的實(shí)施方式與具體實(shí)施例提出了說(shuō)明性的描述；但這并非實(shí)施或運(yùn)用本發(fā)明具體實(shí)施例的唯一形式。以下所公開(kāi)的各實(shí)施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實(shí)施例中附加其它的實(shí)施例，而無(wú)須進(jìn)ー步的記載或說(shuō)明。在以下描述中，將詳細(xì)敘述許多特定細(xì)節(jié)以使讀者能夠充分理解以下的實(shí)施例。然而，可在無(wú)此等特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明的實(shí)施例。在其它情況下，為簡(jiǎn)化圖式，熟知的結(jié)構(gòu)與裝置僅示意性地表示于圖中。圖I表不根據(jù)本發(fā)明ー實(shí)施方式的光伏打模塊100的剖面不意圖。如圖I所不，光伏打模塊100包括太陽(yáng)能電池110、聚丙烯層120以及背層130。太陽(yáng)能電池110可用以將光轉(zhuǎn)換為電能，且太陽(yáng)能電池110具有入光面111以及背表面112。光可穿透入光面111而傳遞至太陽(yáng)能電池110，并被太陽(yáng)能電池110吸收。當(dāng)太陽(yáng)能電池Iio吸收光線時(shí)，太陽(yáng)能電池110內(nèi)將產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，然后電子-空穴對(duì)被太陽(yáng)能電池Iio中的內(nèi)建電場(chǎng)分離，因此產(chǎn)生電流。
太陽(yáng)能電池110的種類并無(wú)特殊限制，只要其可將光線轉(zhuǎn)換為電能。太陽(yáng)能電池110可以是ー種可撓性的太陽(yáng)能電池，其形成在諸如聚酰亞胺(polyimide)或不銹鋼的可撓性基材上；或者太陽(yáng)能電池110可以是ー種硬質(zhì)的太陽(yáng)能電池，其形成在諸如玻璃的硬質(zhì)基材上。在一實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池110可為薄膜太陽(yáng)能電池。在其它實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池110可為形成在硅基材上的單晶太陽(yáng)能電池或是多晶太陽(yáng)能電池。為了增進(jìn)太陽(yáng)能電池110的光電轉(zhuǎn)換效率(photoelectric conversion efficiency),太陽(yáng)能電池110的入光面111上可形成有棱錐狀的結(jié)構(gòu)或紋理，其為本領(lǐng)域所熟知。在一些實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池Iio包含非晶娃，且具有p-i-n結(jié)構(gòu)，此種p-i-n結(jié)構(gòu)是由p型半導(dǎo)體(p_typesemiconductor)、本征型半導(dǎo)體(intrinsicsemiconductor)及 η 型半導(dǎo)體(n-typesemiconductor)堆棧組成(未示出)。在其它實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池110可包含砷化鎵(GaAs)、銅銦鎵硒(CIGS)、或碲化鎘(CdTe).聚丙烯層120配置在太陽(yáng)能電池110的入光面111上方。聚丙烯層120用以保護(hù) 太陽(yáng)能電池110，避免太陽(yáng)能電池110受損壞，并可進(jìn)ー步防止水氣或霧氣滲透進(jìn)入太陽(yáng)能電池110內(nèi)。為了使光伏打模塊100可吸收光線，聚丙烯層120是透明的，且在波長(zhǎng)范圍為約380nm至約780nm間具有透明度為高于約50%。在一實(shí)施例中，聚丙烯層120可為雙軸配向的聚丙烯(bi-axialoriented polypropylene,Β0ΡΡ)。雙軸配向的聚丙烯對(duì)于氧氣及水氣的滲透性很低，因此得以減少滲透進(jìn)入太陽(yáng)能電池110的水氣及氧氣。再者，BOPP具有很高的張カ強(qiáng)度，因此可提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度以保護(hù)太陽(yáng)能電池110。在另ー實(shí)施例中，聚丙烯層120為ー種無(wú)延伸聚丙烯(cast polypropylene, CPP)。CPP具有比BOPP更高的撕裂強(qiáng)度，因此可適用在一些應(yīng)用上。在一些實(shí)施例中，聚丙烯層120可為多層結(jié)構(gòu)，例如可包含ー層BOPP以及ー層CPP。請(qǐng)注意，在此揭露的聚丙烯層120可適用在可撓性太陽(yáng)能電池以及硬質(zhì)太陽(yáng)能電池中。在一實(shí)施例中，聚丙烯層120接觸入光面111。因?yàn)榫郾訛橐环N熱塑性高分子材料，且其熔點(diǎn)約為190°C，因此可藉由對(duì)聚丙烯層120施加高溫或熱，而使聚丙烯層120貼附在太陽(yáng)能電池110上。在一實(shí)施例中，聚丙烯層120的厚度為約Ιμπι至約200μπι，更明確地說(shuō)為約50 μ m至約100 μ m.。在一些實(shí)施例中，聚丙烯層120具有紋理結(jié)構(gòu)(未示出)，此紋理結(jié)構(gòu)可形成在聚丙烯層120與太陽(yáng)能電池110之間的接ロ，或是形成在聚丙烯層120的外側(cè)表面。在其它實(shí)施例中，如第2圖所示，光伏打模塊100可還包含第一熱熔膠層140配置在聚丙烯層120與太陽(yáng)能電池110之間。例如，第一熱熔膠層140可包含熔點(diǎn)為約120°C的こ烯-丙烯共聚物。第一熱熔膠層140可預(yù)先形成在聚丙烯層120上，然后再將聚丙烯層120以及第ー熱熔膠層140在一起貼附在太陽(yáng)能電池110上。在此實(shí)施方式中，第一熱熔膠層140接觸太陽(yáng)能電池110。第一熱熔膠層140可具有比聚丙烯更低熔點(diǎn)。因此，貼附聚丙烯層120所須的溫度可被降低。背層130配置在太陽(yáng)能電池110的背表面112下方。背層130可由陶瓷、玻璃、高分子材料或諸如鋁及不銹鋼等金屬所制成。在ー實(shí)施方式中，背層130由熱塑性高分子材料所制成，且可直接黏貼在太陽(yáng)能電池110的背表面112上。在此實(shí)施方式中，整個(gè)光伏打模塊100可藉由熱塑性高分子材料的背層130而進(jìn)ー步地黏貼在另一物件上(未示出)。背層130的厚度可例如為約I μ m至約200 μ m，更具體而言，可例如為約100 μ m至約200 μ m。背層130的材料或組成可相同于或不同于聚丙烯層120。在另ー實(shí)施方式中，背層130可由陶瓷、玻璃、鋁或不銹鋼所制成。在這些實(shí)施方式中，光伏打模塊可還包含密封層150配置在太陽(yáng)能電池110與背層130之間，如圖3所示。太陽(yáng)能電池110可藉由密封層150而黏貼至背層130上。例如，密封層150可為熱熔膠層或是包含諸如丙烯酸壓感高分子(acrylicpressure sensitive polymer)或苯こ烯嵌段共聚物(styrene block copolymer)的壓感黏合(pressure sensitive adhesive layer)。圖4表不根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施方式的光伏打模塊200的剖面不意圖。如第4圖所示，光伏打模塊200包含結(jié)構(gòu)210、氧氣阻隔層160以及水氣阻隔層170。結(jié)構(gòu)210大致與圖I表示的光伏打模塊100相同，其包含太陽(yáng)能電池110、聚丙烯層120以及背層130。氧氣阻隔層160及水氣阻隔層170依序配置在聚丙烯層120上，其中氧氣阻隔層160接觸聚丙烯層120。在一實(shí)施例中，氧氣阻_層160可由こ烯-こ烯醇共聚物(ethylene vinyl-alcoholcopolymer)所制成，且水氣阻_層170可為ー聚偏ニ氯こ烯層(polyvinyldichloridelayer)。在一些實(shí)施例中，氧氣阻隔層160及水氣阻隔層170的厚度分別為約10 μ m至約 100 μ m以及為約10 μ m至約100 μ m.圖5表不根據(jù)本發(fā)明另ー實(shí)施方式的光伏打模塊300的剖面不意圖。如圖5所不，光伏打模塊300包含水氣阻隔層170、氧氣阻隔層160以及結(jié)構(gòu)210。結(jié)構(gòu)210大致與圖I表不的光伏打模塊100相同。在此實(shí)施方式中，氧氣阻隔層160配置在光伏打模塊300的最外側(cè)，而水氣阻隔層170是配置在聚丙烯層120上。在此實(shí)施方式中，氧氣阻隔層160及水氣阻隔層170可與圖4的光伏打模塊200的敘述內(nèi)容相同。圖6表不根據(jù)本發(fā)明再ー實(shí)施方式的光伏打模塊400的剖面不意圖。光伏打模塊400包含無(wú)機(jī)層180以及結(jié)構(gòu)210。結(jié)構(gòu)210大致與圖I表示的光伏打模塊100相同。在此實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)層180配置在聚丙烯層120上，且位于光伏打模塊400的最外側(cè)。無(wú)機(jī)層180可提供光線散射的功能，同時(shí)也可作為氧氣及水氣的阻抗層。在一實(shí)施例中，無(wú)機(jī)層180可包含無(wú)機(jī)氧化物,例如氧化硅(SiO2)、氧化鋅、氧化銦、氧化錫或氧化鎂,且其厚度可例如為約20nm至約500nm。在其它實(shí)施例中，無(wú)機(jī)層180可包含無(wú)機(jī)氮化物,例如為氮化娃(Si3N4)。圖7表不根據(jù)本發(fā)明又ー實(shí)施方式的光伏打模塊500的剖面不意圖。如圖7所不，光伏打模塊500包含無(wú)機(jī)層180以及結(jié)構(gòu)220。結(jié)構(gòu)220大致與第5圖表示的光伏打模塊300相同，其包含太陽(yáng)能電池110、聚丙烯層120、背層130、氧氣阻隔層160以及水氣阻隔層170。在此實(shí)施方式中，無(wú)機(jī)層180配置在氧氣阻隔層160上，且位于光伏打模塊400的最外側(cè)表面。無(wú)機(jī)層180可提供光線散射的功能，同時(shí)也可作為氧氣及水氣的阻抗層。無(wú)機(jī)層180的特征可與上述的實(shí)施方式相同。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式公開(kāi)如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以后附的權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光伏打模塊，包含 太陽(yáng)能電池，用以將光轉(zhuǎn)換為電能，且所述太陽(yáng)能電池包含入光面以及背表面； 聚丙烯層，配置在所述太陽(yáng)能電池的所述入光面上方，其中所述聚丙烯層在波長(zhǎng)范圍為約380nm至約780nm間具有透明度為大于50% ;以及背層，配置在所述太陽(yáng)能電池的所述背表面的下方。
2.如權(quán)利要求I所述的光伏打模塊，其中所述聚丙烯層包含雙軸配向的聚丙烯層。
3.如權(quán)利要求I所述的光伏打模塊，其中所述聚丙烯層包含無(wú)延伸聚丙烯層。
4.如權(quán)利要求I所述的光伏打模塊，其中所述聚丙烯層接觸所述入光面。
5.如權(quán)利要求I所述的光伏打模塊，還包含第一熱熔膠層配置在所述聚丙烯層與所述太陽(yáng)能電池之間。
6.如權(quán)利要求5所述的光伏打模塊，其中所述第一熱熔膠層包含こ烯-丙烯共聚物。
7.如權(quán)利要求I所述的光伏打模塊，還包含水氣阻隔層配置在所述聚丙烯層上。
8.如權(quán)利要求7所述的光伏打模塊，其中所述水氣阻隔層包含聚偏ニ氯こ烯。
9.如權(quán)利要求I所述的光伏打模塊，還包含氧氣阻隔層配置在所述聚丙烯層上，其中所述氧氣阻隔層包含こ烯-こ烯醇共聚物。
10.如權(quán)利要求I所述的光伏打模塊，還包含無(wú)機(jī)層配置在所述聚丙烯層上，其中所述無(wú)機(jī)層包含氧化硅、氮化硅、氧化鋅、氧化銦、氧化錫或氧化鎂。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種光伏打模塊。該光伏打模塊包含太陽(yáng)能電池、聚丙烯層以及背層。太陽(yáng)能電池用以將光轉(zhuǎn)換為電能，且具有入光面及背表面。聚丙烯層配置在太陽(yáng)能電池的入光面上。聚丙烯層的透明度高于50％。背層配置在太陽(yáng)能電池的背表面的下方。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102694040SQ20111012006
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者鄭有生 申請(qǐng)人:杜邦太陽(yáng)能有限公司