具有圖樣的太陽能光電板的製作方法
2023-05-17 08:44:56 2
專利名稱：具有圖樣的太陽能光電板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有圖樣的太陽能光電板，其主要功能是轉化日光成為電力，同時具備美化環境或建築物外觀的附加價值。
背景技術：
近年來環保意識抬頭，加上能源短缺的議題不時被提出，於是各國紛紛投入人力與物力發展低汙染的替代能源，其中最受矚目的就屬太陽能光電技術。然而安裝太陽能光電板需要大量的土地面積，這在人口眾多且寸土寸金的都會地區便成為發展瓶頸。 因此後續又有人將太陽光電與建築技術整合，而發展出建築物整合型太陽能光電系統 (Building-Integrated Photovoltaic, BIPV)白勺才 。由於太陽能光電板是將太陽光吸收之後轉化為電能加以利用，因此在設計上作為照光面的透明基板一般都是儘量選用透光度高的玻璃，顏色與造形較為單調，僅有少數的企業發展出彩色太陽能光電板。這類彩色太陽能光電板雖然在顏色上做了變化，但是往往伴隨損失發電功率的缺點，且外觀上依然單調無變化，對於追求時尚與美感的使用者而言， 實是一大缺憾。本實用新型便是為了解決此一缺憾而開發出的產品。
實用新型內容為改善現有技術的缺點，本實用新型的目的在於提供一種具有圖樣的太陽能光電板，在不影響發電效率的前提之下，在太陽能光電板上形成各式花紋、圖案、文字、符號或視需求佐以裝飾物品。為了實現上述目的，本實用新型提供一種具有圖樣的太陽能光電板，該太陽能光電板包含一透明基板；—半導體材料層組，其形成在該透明基板上；一保護及/或反射材料層，覆蓋在半導體材料層組上；一封裝板材；一膠合層，其位於該透明基板和該封裝板材之間；以及一圖樣層，形成於所述透明基板、保護及/或反射材料層、封裝板材和/或膠合層的任意表面或內部，或者，該圖樣層設置於所述透明基板、半導體材料層組、保護及/或反射材料層、封裝板材或膠合層的任意兩者之間。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層形成於所述透明基板的表面或內部。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層為表面具有不同粗糙程度的特定區域的透明基板。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層通過為表面或內部具有不同光學散射與折射的特定區域的透明基板。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層形成於該保護及/或反射材料層與該膠合層之間。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層形成於該膠合層與封裝板材之間。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層形成於該封裝板材的表面或內部。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層通過為表面具有不同粗糙程度的特定區域的封裝板材。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層為表面或內部具有不同光學散射與折射的特定區域的封裝板材。上述的太陽能光電板，其中，該圖樣層形成於所述透明基板、保護及/或反射材料層、封裝板材或膠合層的四個角落及/或至少四個邊緣之一，且該圖樣層為一完整圖樣中的一部分，以使多個太陽能光電板相鄰組合時，鄰接處能夠拼湊形成一完整圖樣。上述的太陽能光電板，其中，還進一步包含裝飾件，該裝飾件貼附於該太陽能光電板的表面。上述的太陽能光電板，其中，還進一步包含一個或多個光源。上述的太陽能光電板，其中，該光源貼附於該封裝板材的表面。上述的太陽能光電板，其中，還進一步包含一擴散板，其貼附於封裝板材的表面， 擴散板上裝置有一個或多個光源。上述的太陽能光電板，其中，還進一步包含一導光板，其貼附於封裝板材的表面。上述的太陽能光電板，其中，該燈源為嵌入該太陽能光電板側邊或封裝板材的內部。上述的太陽能光電板，其中，還進一步包含一導光板，其位於該太陽能光電板的內部。本實用新型讓太陽能光電板成為具備時尚、美感與現代化設計感的發電裝置，本實用新型可安裝於一般地面型太陽能發電廠，也可整合至建築物的牆面或屋頂等被覆材料，可大幅美化太陽能發電廠本身或建築物外觀，使太陽能光電板除了基本的發電功能之外，更增添美化建築物與環境的附加價值，使太陽能發電系統不再只是發電裝置，而同時也可以是一項具觀賞價值的藝術裝置。本實用新型太陽能光電板外觀所顯現的圖樣的形成可通過許多方法完成，如噴砂、雷射、化學蝕刻、印刷、黏貼、隱形雕刻等。所採取用來形成圖樣的方法，以儘可能不影響太陽能光電板發電為前提，將在以下的實施例中加以說明。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
圖IA 太陽能光電板100的正視圖；圖IB 太陽能光電板100的結構剖視圖；圖2A 由四片太陽能光電板100組成一完整圖案的示意圖；圖2B 由兩片太陽能光電板100組成一完整圖案的示意圖；圖3A、3B 太陽能光電板100不同角度可顯現不同圖案的示意圖；圖4 平板光源60的結構示意圖；圖5 將平板光源60黏貼於封裝板材50表面的結構剖視圖；[0039]圖6 將平板光源60封裝於太陽能光電板100內部的結構剖視圖。其中，附圖標記100太陽能光電板101 圖樣10透明基板IOa透明基板的表面20半導體材料層組30保護及/或反射功能材料層30b保護及/或反射功能材料層的表面40膠合層40a膠合層的表面40b膠合層的表面41第二膠合層50封裝板材50a封裝板材的表面50b封裝板材的表面60平板光源61導光板62長條狀光源
具體實施方式
本實用新型太陽能光電板100(如圖1A、圖IB所示)可包含一透明基板10、一半導體材料層組20、一保護及/或反射功能性材料層30、一膠合層40以及一封裝板材50。該半導體材料層組20形成於透明基板10上，接著塗布一層保護及/或反射功能性材料層30。 最後再以膠合層40將已形成半導體材料層組20的透明基板10與封裝板材50通過高溫加壓的過程封裝為一體。當太陽能光電板100為可透光時，透明基板10與封裝板材50的材質包含玻璃、 塑料板、亞克力板等透明材質。半導體材料層組20包含前電極層、光吸收層、背電極層等， 前電極層或背電極層的材料包含氧化鋅、氧化錫、氧化銦錫或其它金屬氧化物透明導電層等；光吸收層包含非晶矽薄膜、微晶矽薄膜、I-III-VI族元素化合物薄膜(如CIGS、CIS、 CZTS等)、硫化鎘薄膜、銻化鎘薄膜等或上述材料的組合。保護及/或反射功能性材料層30 可用於保護半導體材料層，其材料包含亞克力共聚合物。膠合層40的材料包含聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)等。本實用新型並不以此為限。更進一步的，當本實用新型太陽能光電板100為可透光時，透明基板10的材質包含玻璃、塑料板、亞克力板等透明材質。半導體材料層組20包含前電極層、光吸收層、背電極層等，前電極層的材料包含氧化鋅、氧化錫、氧化銦錫或其它金屬氧化物透明導電層等； 光吸收層包含非晶矽薄膜、微晶矽薄膜、I-III-VI族元素化合物薄膜(如CIGS、CIS、CZTS 等)、硫化鎘薄膜、銻化鎘薄膜等或上述材料的組合；背電極層的材料包含氧化鋅、氧化錫、氧化銦錫、其它金屬氧化物，及/或包含鋁、銀、金、銅、鉬、鉭等金屬層。當半導體材料層組堆棧完成之後，再以包含雷射等方式將局部區域的半導體材料層組的材料去除，造成局部可透光、局部不透光的效果。保護及/或反射功能性材料層30可用於保護半導體材料層組等，其材料包含亞克力共聚合物等。膠合層40的材料包含聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)等。封裝板材50的材質包含玻璃、塑料板、亞克力板等。本實用新型並不以此為限。更進一步的，當本實用新型太陽能光電板100為不透光時，透明基板10的材質包含玻璃、塑料板、亞克力板等透明材質。半導體材料層組20包含前電極層、光吸收層、背電極層等，前電極層的材料包含氧化鋅、氧化錫、氧化銦錫或其它金屬氧化物透明導電層等； 光吸收層包含非晶矽薄膜、微晶矽薄膜、I-III-VI族元素化合物薄膜(如CIGS、CIS、CZTS 等)、硫化鎘薄膜、銻化鎘薄膜等或上述材料的組合；背電極層的材料包含氧化鋅、氧化錫、氧化銦錫、其它金屬氧化物，及/或包含鋁、銀、金、銅、鉬、鉭等金屬層。保護及/或反射功能性材料層30可用於保護半導體材料層及/或增加反射率等，其材料包含亞克力共聚合物、二氧化鈦等。膠合層40的材料包含聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA) 等。封裝板材50的材質包含玻璃、塑料板、亞克力板、金屬板、背板(back sheet)等。本實用新型並不以此為限。在一具體實施例中，該圖樣是以噴砂方式形成於透明基板10的表面IOa及/或封裝板材50的表面50b。該圖樣包含任意的花紋、線條、圖案、文字、符號的任意組合。更進一步，可通過改變噴砂所使用的砂材種類、噴砂次數、噴砂角度、噴砂時間等條件，使其產生不同的表面粗糙特性，進一步形成具有灰階效果的圖樣。在另一具體實施例中，可將雷射聚焦照射至透明基板10及/或封裝板材50板材表面或內部，使受雷射聚焦照射的位置受高溫融化後再結晶或凝固，改變該位置對光的折射與散射能力，藉以在透明基板10及/或封裝板材50板材表面或內部形成圖樣。在另一具體實施例中，可將圖樣以印刷的方式形成於保護及/或反射功能性材料層30的表面30b、或是膠合層40的表面40a、40b、或是封裝板材50的表面50a，使圖樣被封裝在太陽能光電板100內部，該圖樣可以受保護。在另一具體實施例中，可將圖樣事先印刷於一薄透明膠布上，再將這層透明膠布黏貼至保護及/或反射功能性材料層30的表面30b、或是膠合層40的表面40a、40b、或是封裝板材50的表面50a，使圖樣被封裝在太陽能光電板100內部圖案。在另一具體實施例中，可將圖樣以化學蝕刻的方式形成於透明基板10的表面IOa 及/或封裝板材50的表面50b。其作法是將對玻璃具有腐蝕性的化學物質塗在欲形成圖樣的區域，靜置一段時間讓玻璃表面化學物質侵蝕透明基板10或封裝板材50，再清除這些化學物質，最後這些受侵蝕區域就會因粗糙度不同而形成圖樣。在另一具體實施例中，可將一個完整的圖案分成四份並分別置於四片不同的太陽能光電板100的不同角落，當四片太陽能光電板100拼在一起時能形成一個完整的圖案 (如圖2A所示)。也可將一個完整的圖案分成二份並分別置於二片不同的太陽能光電板 100的不同角落，當二片太陽能光電板100拼在一起時能形成一個完整的圖案(如圖2B所示)°在另一具體實施例中，可利用隱形雕刻技術將兩種不同的圖案A及B刻劃在同一區域，從太陽能光電板100的右斜前方觀看可顯現出圖案A(如圖3A)，而從太陽能光電板
7100的左斜前方觀看可顯現出圖案B(如圖3B)。在另一具體實施例中，可更進一步在太陽能光電板100表面黏貼裝飾物品，該裝飾物品包含透明玻璃或塑料材質，黏貼於透明基板10的表面IOa上可美化外觀且不影響太陽能光電板100發電。在另一具體實施例中，當太陽能光電板100為可透光時，可在封裝板材50的表面 50b上黏貼一個或多個光源。更進一步地，可在封裝板材50的表面50b上貼附一擴散板， 並於擴散板上貼附一個或多個光源，光源所發出的光可通過擴散板均勻散布至整面太陽能光電板100。更進一步地，可在封裝板材50的表面50b上黏貼一平板光源60 (平板光源如圖4所示，太陽能光電板構造如圖5所示)，該平板光源60包含一導光板61與設置在導光板61側邊的長條狀光源62 (可以是燈管或排成一列的多個LED燈)所組成，長條狀光源62 所發出的光可通過導光板61傳導並均勻散布至整面太陽能光電板100。或者，可在太陽能光電板100的製造過程中，將多個LED燈置於膠合層40的表面40b，並在多個LED燈上再蓋上一塊第二膠合層41以及封裝板材50，再進行封裝，以將多個LED燈包覆於太陽能光電板 100內部。更進一步地，可在太陽能光電板100的製造過程中，將擴散板置於膠合層40的表面40b，再將多個LED燈裝置於擴散板上，並在多個LED燈上再蓋上一第二膠合層41以及封裝板材50，再進行封裝，以將多個LED燈包覆於太陽能光電板100內部。更進一步地，如圖 6所示，可將平板光源60置於膠合層40的表面40b，再蓋上一塊第二膠合層41以及封裝板材50，再進行封裝，將平板光源封裝於太陽能光電板100內部。當多個LED燈或平板光源 60開啟時，尤其是在夜晚，可更突顯前述實施例的太陽能光電板100上的圖樣，讓太陽能光電板100即使在無光線的夜晚中仍能具備裝飾的作用，也具備廣告牌的功能。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。
權利要求1.一種具有圖樣的太陽能光電板，其特徵在於，該太陽能光電板包含 一透明基板；一半導體材料層組，其形成在該透明基板上； 一保護及/或反射材料層，覆蓋在半導體材料層組上； 一封裝板材；一膠合層，其位於該透明基板和該封裝板材之間；以及一圖樣層，形成於所述透明基板、保護及/或反射材料層、封裝板材和/或膠合層的任意表面或內部，或者，該圖樣層設置於所述透明基板、半導體材料層組、保護及/或反射材料層、封裝板材或膠合層的任意兩者之間。
2.根據權利要求1所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層形成於所述透明基板的表面或內部。
3.根據權利要求2所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層為表面具有不同粗糙程度的特定區域的透明基板。
4.根據權利要求2所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層通過為表面或內部具有不同光學散射與折射的特定區域的透明基板。
5.根據權利要求1所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層形成於該保護及/或反射材料層與該膠合層之間。
6.根據權利要求1所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層形成於該膠合層與封裝板材之間。
7.根據權利要求1所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層形成於該封裝板材的表面或內部。
8.根據權利要求7所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層通過為表面具有不同粗糙程度的特定區域的封裝板材。
9.根據權利要求7所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層為表面或內部具有不同光學散射與折射的特定區域的封裝板材。
10.根據權利要求1所述的太陽能光電板，其特徵在於，該圖樣層形成於所述透明基板、保護及/或反射材料層、封裝板材或膠合層的四個角落及/或至少四個邊緣之一，且該圖樣層為一完整圖樣中的一部分，以使多個太陽能光電板相鄰組合時，鄰接處能夠拼湊形成一完整圖樣。
11.根據權利要求1所述的太陽能光電板，其特徵在於，還進一步包含裝飾件，該裝飾件貼附於該太陽能光電板的表面。
12.根據權利要求1所述的太陽能光電板，其特徵在於，還進一步包含一個或多個光源。
13.根據權利要求12所述的太陽能光電板，其特徵在於，該光源貼附於該封裝板材的表面。
14.根據權利要求12所述的太陽能光電板，其特徵在於，還進一步包含一擴散板，其貼附於封裝板材的表面，擴散板上裝置有一個或多個光源。
15.根據權利要求12所述的太陽能光電板，其特徵在於，還進一步包含一導光板，其貼附於封裝板材的表面。
16.根據權利要求12所述的太陽能光電板，其特徵在於，該燈源為嵌入該太陽能光電板側邊或封裝板材的內部。
17.根據權利要求16所述的太陽能光電板，其特徵在於，還進一步包含一導光板，其位於該太陽能光電板的內部。
專利摘要一種具有圖樣的太陽能光電板，該太陽能光電板包含一透明基板；一半導體材料層組，其形成在該透明基板上；一保護及/或反射材料層，覆蓋在半導體材料層組上；一封裝板材；一膠合層，其位於該透明基板和該封裝板材之間；以及一圖樣層，形成於所述透明基板、保護及/或反射材料層、封裝板材和/或膠合層的任意表面或內部，或者，該圖樣層設置於所述透明基板、半導體材料層組、保護及/或反射材料層、封裝板材或膠合層的任意再者之間。本實用新型可安裝於一般地面型太陽能發電廠，也可整合至建築物的牆面或屋頂等被覆材料，美化太陽能發電廠本身或建築物外觀，更增添美化建築物與環境的附加價值，不僅是發電裝置也可是一項具觀賞價值的藝術裝置。
文檔編號H01L31/048GK202189808SQ201120210218
公開日2012年4月11日 申請日期2011年6月17日 優先權日2011年6月17日
發明者許志銘, 郭明村 申請人:富陽光電股份有限公司