太陽能光電模塊的製作方法

2023-08-11 18:26:16

專利名稱：太陽能光電模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能光電模塊，特別涉及一種使用導電膠帶連接太陽能晶片的太陽能光電模塊。
背景技術：
太陽能是一種永不耗盡且無汙染的能源，在解決目前石化能源所面臨的汙染與短缺的問題時，一直是最受矚目的焦點。其中，又以太陽能晶片(solar cell)可直接將太陽能轉換為電能，而成為目前相當重要的研究課題。太陽能晶片主要是由矽晶片或化合物晶片所構成，當太陽能照射到其表面時，可以將太陽光的能量轉換為電能。在實際的運用上，由於光電轉換效率低，所以晶片常需要很多數量才能產生足夠的電力。太陽能製造廠商把晶片依所需要的發電量進行切割、聯結與組裝，就成為太陽能光電模塊，或稱為太陽能電池板或太陽能板。若將好幾個太陽能板組合，再加上蓄電池、控制器及保護裝置等設施，就成為太陽能光電發電系統。請參考圖1，是為目前一般太陽能模塊的結構示意圖，圖中所示是為一簡化的結構。如圖所示，包括有一基板10、一太陽能模塊11、以及一透明玻璃12，太陽能模塊11是封裝於兩封裝材13a、13b中，例如乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA，ethylene-vinyl acetate)。 太陽能模塊11中包括有多個太陽能晶片(solar cell) 14a、14b、14c，每一太陽能晶片14a、 14b、14c是由鍍錫銅帶(ribbon) 15a、15b形成電性連接。由圖中可以看出來，鍍錫銅帶15a的第一端電性連接至太陽能晶片14a的一第一側面，鍍錫銅帶1 的第二端電性連接至太陽能晶片14b的一第二側面，鍍錫銅帶1 的第一端電性連接至太陽能晶片14b的一第一側面，鍍錫銅帶15b的第二端電性連接至太陽能晶片14c的一第二側面，依此結構形成串聯連接。這些鍍錫銅帶15a、Kb主要包含有金屬材質，是為扁平鍍錫銅線，於太陽能模塊的金屬化(metallization)工藝中形成，主要是做為太陽能晶片單元之間的串接。鍍錫銅帶的製作是先用銅線經由金屬軋延及熱浸鍍錫工藝而完成。但是使用鍍錫銅帶卻有一些無法避免的技術問題而可能影響太陽能模塊的良率。例如，鍍錫銅帶與太陽能晶片的熱膨脹係數差，有可能會使太陽能晶片在焊接時因高溫產生的熱膨脹差異而發生破片。此外，銅帶錫面的均勻性也會影響串焊的穩定性，而鍍層厚度會也影響焊接時熔融的錫量是否適當，錫量不足將導致焊接不良，過量則將汙染太陽能光電模塊。此外，現有技術為了使顏色均一，會在串焊完成後，在鍍錫銅帶的上再貼一層有色膠帶，或其它材料如黑色背材等，相當費時費工，無形之中增加了製作的成本。

實用新型內容因此有鑑於以上的問題，本實用新型提供一種太陽能光電模塊，用以解決現有技術的太陽能光電模塊中的太陽能晶片使用鍍錫銅帶來串接所衍生的技術問題或缺點。為了實現上述目的，本實用新型提供一種太陽能光電模塊，包括有[0011]一第一基板；一太陽能模塊，設置於該第一基板上，該太陽能模塊包括有多個太陽能晶片，其封裝於兩封裝材料之間，其中每一該太陽能晶片是以一導電膠帶形成電性連接；以及一第二基板，設置於該太陽能模塊上。上述的太陽能光電模塊，其中，該第二基板為透明材料件。上述的太陽能光電模塊，其中，該導電膠帶為金屬鋁箔膠帶。上述的太陽能光電模塊，其中，該導電膠帶為丙烯酸膠黏劑。上述的太陽能光電模塊，其中，該第一基板為玻璃、塑料、陶瓷、石墨、纖維加強複合材料或金屬片的其中之一。上述的太陽能光電模塊，其中，該太陽能晶片為單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池、非晶矽太陽能電池、III-V族半導體太陽能電池或II-VI族半導體太陽能電池的其中之一。上述的太陽能光電模塊，其中，該太陽能晶片為薄膜型太陽能電池、有機-染料敏化太陽能電池或有機高分子半導體太陽能電池的其中之一。上述的太陽能光電模塊，其中，該封裝材料為乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛樹脂或熱塑性聚胺基甲酸脂。上述的太陽能光電模塊，其中，該第二基板為聚乙烯-四氟乙烯共聚物件、聚對苯二甲二乙酯件、聚全氟乙丙烯件、聚氟乙烯複合膜件或玻璃件。上述的太陽能光電模塊，其中，該導電膠帶包括一顏色層。上述的太陽能光電模塊，其中，該顏色層為藍色層或黑色層。根據本實用新型所揭露的太陽能光電模塊，是以導電膠帶取代現有技術使用的鍍錫銅帶，因此在工藝較為簡便，也減少了使用銅帶可能帶來破片的問題。
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1是為現有技術所揭露的太陽能光電模塊；圖2是為本實用新型所揭露的太陽能光電模塊的一實施例。其中，附圖標記10基板[0030]11太陽能模塊[0031]12透明玻璃[0032]13a封裝材[0033]13b封裝材[0034]14a太陽能晶片[0035]14b太陽能晶片[0036]14c太陽能晶片[0037]15a鍍錫銅帶[0038]15b鍍錫銅帶[0039]20第一基板[0040]21太陽能模塊[0041]22第二基板[0042]21a太陽能晶片[0043]21b太陽能晶片[0044]21c太陽能晶片[0045]23a封裝材料[0046]23b封裝材料[0047]25a導電膠帶[0048]25b導電膠帶
具體實施方式以下在實施方式中詳細敘述本實用新型的詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領域技術人員了解本實用新型的技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露的內容、 權利要求範圍及附圖，任何本領域技術人員可輕易地理解本實用新型相關的目的及優點。 以下的實施例是進一步詳細說明本實用新型的觀點，但非以任何觀點限制本實用新型的範請參考圖2，是為本實用新型所揭露的太陽能光電模塊的一實施例，一第一基板 20、一太陽能模塊21、以及一第二基板22。太陽能模塊21設置於第一基板20上，太陽能模塊21包括有多個太陽能晶片21a、 21b、21c，其是封裝於兩封裝材料23a、2;3b之間，其中每一太陽能晶片21a、21b、21c是以一導電膠帶25a、2^形成電性連接。以及一第二基板22，設置於太陽能模21組上。第一基板 20的材質通常不需限定，只要足夠承載太陽能晶片即可。一般依據所選用的太陽能晶片，可以使用玻璃、塑料、陶瓷、石墨、纖維加強複合材料(FRP)以及金屬片等不同材料當基板。其中，太陽能晶片21a、21b、21c可將光能轉化為電能，且太陽能晶片21a、21b、21c 其包括N型半導體與P型半導體。N型半導體與P型半導體的材料例如是IV族(如單晶矽 (single crystalsilicon)、多晶娃、非晶娃(amorphous silicon)、娃化錯(SiGe))、III-V 族(如氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化銦QnP)、磷化鎵銦(InGaP)等)或 II-VI族(如碲化鎘(CcTTe)、銦銅硒(Ci^r^e2)、銅銦鎵硒(CuhfeiSe)等)。因此，太陽能晶片例如是單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池、非晶矽太陽能電池(又稱a-Si太陽能電池)、III-V族半導體太陽能電池或II-VI族半導體太陽能電池。太陽能晶片也可利用薄膜(Thin film)型太陽能電池，例如非晶矽太陽電池、或者由砷化鎵(GaAs)、碲化鎘(CdTe) 或者銅錮鎵硒(CIGQ形成的非晶矽太陽電池。此外也可選擇有機-染料敏化太陽能電池， 有機高分子(Organic polymer)半導體太陽能電池也是選擇之一。太陽能晶片21a、21b、21c是封裝於封裝材料23a、2;3b之間。這些封裝材料的選擇必須擁有保護模塊的物理優勢和較高的透光率，通常是通過熱壓合的方式將太陽能晶片封裝於封裝材料之間，因此通常選擇熱塑性或者熱固性的材料。在一示例性的實施例中，封裝材料可選用乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA，ethylene-Vinyl acetate)，是一種可供封裝太陽能模塊所使用的膠原料。另一種替代性的選擇為聚乙烯醇縮丁醛樹脂(polyvinylbuterolPVB)；熱塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)。導電膠帶25a的第一端電性連接至太陽能晶片21a的一第一側面，導電膠帶2 的第二端電性連接至太陽能晶片21b的一第二側面，導電膠帶25b的第一端電性連接至太陽能晶片21b的一第一側面，導電膠帶25b的第二端電性連接至太陽能晶片21c的一第二側面，依此結構形成串聯連接。導電膠帶可使用金屬鋁箔膠帶，其中膠帶的膠黏劑材料可包括但並非限定丙烯酸膠黏劑。在一實施例中，導電的膠黏劑包括有顏色成分。在另一實施例中，導電膠帶還可包括一顏色層，例如藍色或深黑色層。使用導電膠帶可直接以黏貼方式串聯太陽能模塊，在工藝上不僅不需要焊接工藝，也可降低了太陽能晶片破片的機率，間接提高了良率。此外，也免除了貼有色膠帶或其它材料如黑色背材等遮蓋鍍錫銅帶的工藝。本實用新型以導電膠帶取代鍍錫銅帶與有色膠帶，因此不需要如現有技術需要使用有色膠帶達到顏色均一的目的，也可在導電膠帶中加入顏色成分，即可達到顏色均一的目的，因此可免去貼有有色膠帶的工藝，同時也可配合太陽能電池的顏色調整導電膠帶的顏色，使得整體的模塊顏色均一美觀。衡量太陽能電池性能好壞的重要指標之一便是水蒸汽滲透率。若太陽能模塊阻隔水蒸汽滲透的性能不良，則空氣中的溼氣(尤其是陰雨天溼氣更大)會通過太陽能背板進入到內側，水蒸汽的滲透會影響到封裝材的黏結性能，導致太陽能晶片與封裝材脫離，進而使更多溼氣直接接觸太陽能晶片而使太陽能晶片被氧化。因此，在此考慮之下，太陽能光電模塊還包括有一第二基板22，第二基板22通常為透明材質，其可選用聚乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene tetrafluoroethylene, ETFE)、聚對苯二甲二乙酯(polyethylene ter印hthalate,PET)、聚全氟乙丙烯(Fluorinated ethylenepropylene,FEP)、聚氟乙烯複合膜(TPT)或者玻璃。聚氟乙烯複合膜通常是用聚氟乙烯(PVF，又稱聚氟樹脂)以及聚酸樹脂(PET)組成PVF/PET/PVF三層的複合膜。第二基板22用以保護太陽能模塊免於受到水氣或其它物質的侵入，其厚度通常不需要太厚，只要可以保護太陽能模塊即可。根據本實用新型所揭露的太陽能光電模塊，是以導電膠帶取代現有技術使用的鍍錫銅帶以及有色膠帶，因此在工藝較為簡便，也減少了使用鍍錫銅帶可能帶來破片的問題。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1.一種太陽能光電模塊，其特徵在於，包括有一第一基板；一太陽能模塊，設置於該第一基板上，該太陽能模塊包括有多個太陽能晶片，其封裝於兩封裝材料之間，其中每一該太陽能晶片是以一導電膠帶形成電性連接；以及一第二基板，設置於該太陽能模塊上。
2.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該第二基板為透明材料件。
3.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該導電膠帶為金屬鋁箔膠帶。
4.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該導電膠帶包括丙烯酸膠黏劑。
5.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該第一基板為玻璃、塑料、陶瓷、石墨、纖維加強複合材料或金屬片的其中之一。
6.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該太陽能晶片為單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池、非晶矽太陽能電池、III-V族半導體太陽能電池或II-VI族半導體太陽能電池的其中之一。
7.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該太陽能晶片為薄膜型太陽能電池、有機-染料敏化太陽能電池或有機高分子半導體太陽能電池的其中之一。
8.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該封裝材料為乙烯醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛樹脂或熱塑性聚胺基甲酸脂。
9.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該第二基板為聚乙烯-四氟乙烯共聚物件、聚對苯二甲二乙酯件、聚全氟乙丙烯件、聚氟乙烯複合膜件或玻璃件。
10.根據權利要求1所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該導電膠帶還包括有一顏色層。
11.根據權利要求10所述的太陽能光電模塊，其特徵在於，該顏色層為藍色層或黑色層。
專利摘要本實用新型公開一種太陽能光電模塊，包括有一第一基板、一太陽能模塊、以及一第二基板。太陽能模塊設置於第一基板上，第二基板設置於太陽能模塊上。太陽能模塊包括有多個太陽能晶片，其封裝於兩封裝材料之間，其中每一太陽能晶片是以一導電膠帶形成電性連接。根據本實用新型所揭露的太陽能光電模塊，是以導電膠帶取代現有技術使用的鍍錫銅帶以及覆蓋其上的有色膠帶，因此在工藝較為簡便，也減少了使用鍍錫銅帶高溫焊接可能帶來破片的問題。
文檔編號H01L31/05GK202058770SQ20112018972
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者林敬傑, 陳姿秀 申請人:茂暘能源科技股份有限公司