一種太陽能電池封裝結構的製作方法

2023-12-01 11:46:56

本發明涉及一種太陽能電池封裝結構，尤指一種具有不對稱形態的太陽能電池封裝結構。

背景技術：

近年來，從有效利用資源或削減co2排放量之觀點，直接將陽光轉換成電能之太陽能電池受到矚目，技術開發正提升中。於現在主流之結晶矽系太陽能電池中，依序積層玻璃、封裝材薄片、太陽能電池單元、封裝材薄片、背板，在真空.加熱條件下積層該積層體，利用熔融的封裝材樹脂封裝單元而製造太陽能電池模塊。

但是，在上述積層步驟，由於來自熱板之加熱而使玻璃彎曲，使封裝材之升溫局部變得不足，將太陽能電池單元按壓於未熔融狀態之封裝材薄片而發生裂痕，此系成為使模塊產率降低的原因之一。又由於積層時，氣泡將殘留於封裝材薄片與單元之間而可能使模塊之外觀惡化。為了避免上述問題而在封裝材薄片之製造程序進行壓紋加工，採取在薄片表面形成突起部，藉由使薄片之緩衝性提高而防止單元中出現裂痕(以後，記為單元裂痕)，同時也確保空氣之排放路徑的對策。有人提案一種封裝材薄片，形成有複數個圓柱或圓錐梯形所構成的下擺部與凸曲面形狀的頂部之突起。

技術實現要素：

本發明的目的之一在於提供一種太陽能電池的封裝結構，提供一種太陽能電池封裝材薄片，其一面維持封裝材薄片之緩衝性、一面能抑制光澤不均。

本發明一種太陽能電池的封裝結構由下述方法製造：提供一基板，該 基板上包含有多個太陽能電池區域，並將一封裝結構分別設置於每一個該太陽能電池區域上；分別對應於每一個該太陽能電池區域成型一封裝結構；以及沿著兩個軸向的切割道進行切割以形成多個單一的太陽能電池封裝結構，其中該封裝結構在所述兩個軸向上分別經過兩次切割，使該封裝結構具有一個頂面及兩組相對應的側面，該頂面為一二次曲面，以形成雙錐形(biconic)透鏡封裝結構；其中，每一個太陽能電池封裝結構在兩個方向上具有不對稱的形態。

本發明實施例提供一種太陽能電池封裝結構，包括：一基板，其上具有太陽能電池區域；一互連帶，其設於該基板上而電性連接太陽能電池區域；以及一雙錐形透鏡封裝結構，該封裝結構具有一個頂面及兩組相對應的側面，該頂面為一二次曲面；其中，該太陽能電池封裝結構在兩個方向上具有不對稱的形態。

本發明具有以下有益的效果：本發明的製造方法的製程簡單，可利用切割方法成型具有特定外觀的封裝結構；而本發明所成型的封裝結構具有不對稱的光學特性，使光線在兩個方向上形成不同的發光形態。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本發明的發光陣列的側視圖。

圖2為本發明的凸狀的透鏡狀的封裝結構的示意圖。

圖3為本發明的發光陣列上的切割道的示意圖。

圖4為本發明的單一太陽能電池封裝結構的示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

1-太陽能電池封裝結構，11-基板，12-太陽能電池，13、13』-封裝結構，131-頂面(第一頂面區域)，132-第二頂面區域，132a-側面，132b-側面，133-底面，sx1、sx2、sx3、sx4-切割道，sy1、sy2、sy3、sy4、sy5、 sy6-切割道。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1、圖2，並配合圖3、圖4，本發明提供一種太陽能電池封裝結構的製造方法，該製造方法利用切割的方式間接製作出不易以模造等方式成型的雙錐形(biconic)的封裝結構13，換言之，本發明先以光學仿真軟體規劃出適當的雙錐形透鏡封裝結構13，但由於此結構並無法或較難直接成型，因此本發明就針對這樣的結構提出以下的製造成型方法；而雙錐形透鏡封裝結構13可應用於本發明的太陽能電池封裝結構1，使本發明的側向式(side-view)太陽能電池封裝結構1在不同方向上具有不同的形態。本發明的製造方法至少包括以下步驟：

步驟(一)：提供一基板11，基板11上包含有多個太陽能電池區域(圖未示)，並將太陽能電池12分別設置於每一個太陽能電池區域上。如圖1、圖3所示，在本具體實施例中，該基板11上包含有3乘2個的陣列，而在完成後述的製程後可製作出六個單一的太陽能電池封裝結構1(如圖4所示)，此僅用於說明，並非用於限制本發明。而在本實施例中，太陽能電池12分別安裝於每一個太陽能電池區域上，例如固晶、打線等方法。在本具體實施例中，上述的太陽能電池12可分別固設於每一個太陽能電池區域上，並利用互聯帶將太陽能電池12電性連接其它太陽能電池。

步驟(二)：對應於每一個該太陽能電池區域成型一封裝結構13』，該封裝結構13』包覆該太陽能電池12。請復參考圖1，在本具體實施例中，利用一模具(圖未示)進行模造步驟，以將封裝材料固化成型，進而覆蓋、包覆上述的太陽能電池區域及太陽能電池12。而在本模造步驟中所使用的封裝材料，其可為熱塑性塑料，如主成分可以為聚對苯二醯對苯二胺(ppa)、 聚醯胺(pa)等；或者使用熱固性塑料，例如至少包含矽膠或樹脂材料的透明膠。再者，在本實施例中，封裝結構13』可對應於太陽能電池12而形成凸狀(dome-like)的透鏡狀的封裝結構13』(如圖2所示)，以利太陽能電池12的光線吸收。在本具體實施例中，太陽能電池12為矽太陽能電池，而封裝結構13』則為可讓光線穿透的封裝材料所製成。凸狀的封裝結構13』的頂面具有一第一頂面區域131及一第二頂面區域132，第一頂面區域131為一種二次曲面，第二頂面區域132則不限定其形態(因第二頂面區域132在後續步驟中會被移除，故其形態並非本發明所著重的部分)，而所述的二次曲面可廣泛地指任何n維的超曲面，其定義為多元二次方程的解的軌跡，例如橢球面、類球面、球面、橢圓拋物面、雙曲拋物面等等。

步驟(三)：沿著兩個軸向的切割道進行切割以形成多個單一的太陽能電池封裝結構1，再將該封裝結構13』在該兩個軸向上分別經過兩次切割，使切割後的封裝結構13』具有一個頂面131及兩組相對應的側面132a、132b，以形成雙錐形(biconic)透鏡封裝結構13，值得說明的是，經過切割步驟後所成型的頂面131即為所述凸狀的封裝結構13』的第一頂面區域131，故兩者使用相同的附圖標記，且由於切割後成型的頂面131即為封裝結構13』的第一頂面區域131，故頂面131即為二次曲面的形態。如圖3所示，待步驟(二)中的封裝材料固化成型該封裝結構13』後，將該模具自該基板11上移除，以進行切割步驟，在此步驟中利用刀具等切割工具沿著所定義出的切割道進行切割。

值得說明的是，本切割步驟除了將基板區域切割為多個單一的太陽能電池封裝結構1，更可依照需求將封裝結構13』所需的外型、尺寸。舉例來說，設計者可先利用仿真軟體計算該封裝結構在該兩個軸向的切割寬度，以圖3進行說明，該陣列的每一封裝結構13』在縱向(以圖示的方向為準)上經過兩次切割，例如通過sx1、sx2或sx3、sx4兩切割道切割出封裝結構13』在縱向上所需的外型、尺寸；而在橫向(以圖示的方向為準)上經過兩次切割，例如通過sy1、sy2或sy3、sy4或sy5、sy6等兩切割道切割出封裝結構13』在橫向上所需的外型、尺寸。另外，經過兩個軸向上的兩次切割後，封裝結構13』的第二頂面區域132可被切割移除，以形成 雙錐形透鏡封裝結構13，且雙錐形透鏡封裝結構13具有一個與基板11相連接的底面133，該底面133為矩形等四邊形。

請參考圖4，其為以上述步驟後所完成的單一的太陽能電池封裝結構1，其中側面132a(132b)與透鏡狀的頂面131的連接處會形成圓錐曲線等的形態，故本發明將封裝結構13稱為雙錐形，而頂面131為二次曲面。另外，通過二次曲面的頂面131可將太陽能電池12所要吸收的光線以不對稱的方式吸收，以達到在第一發光方向上具有較小的角度，而在第二發光方向上具有較大的角度。本發明經過光學仿真軟體的計算後，當太陽能電池封裝結構1在兩個方向上的可視角度的比例大於1.5時效果較好。另外，所述的第一發光方向與第二發光方向可為相互垂直(如x、y軸)，但兩者亦可不相互垂直，端視應用面的需求而定。

綜上所述，本發明至少具有下列諸項優點：

1、本發明利用加工的方式，如切割將凸狀的透鏡狀的封裝結構切割成雙錐形的封裝結構，使太陽能電池封裝結構在兩個方向上產生不對稱的形態。

2、由於本發明的太陽能電池封裝結構在一個特定的發光方向具有很大的角度(例如大於80度)，而在另一相對的發光方向上造成小的角度(例如小於40度)，故對整體光強度而言仍可滿足一般的應用需求。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。