本發(fā)明系有關(guān)于一種太陽(yáng)能電池模塊，特別是一種可撓式太陽(yáng)能電池模塊及其制造方法。

【先前技術(shù)】

傳統(tǒng)的可撓式太陽(yáng)能電池模塊包含由金屬薄板作為基板的復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池，各太陽(yáng)能電池系將其上電極層延伸形成至相鄰太陽(yáng)能電池的金屬基板，以將該些太陽(yáng)能電池相互搭接以進(jìn)行串聯(lián)，此種串聯(lián)方式的缺點(diǎn)系為各太陽(yáng)能電池的上電極層及吸收層容易因無(wú)法承受金屬基板彎曲時(shí)所產(chǎn)生的壓力而破碎斷裂，如此一來(lái)將嚴(yán)重影響可撓式太陽(yáng)能電池模塊的光電轉(zhuǎn)換效能，且此串接方式將造成可撓式太陽(yáng)能電池模塊的開(kāi)口率過(guò)低，無(wú)法提供較佳的光電轉(zhuǎn)換效率。另一種可撓式太陽(yáng)能電池模塊，其系將復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池間隔設(shè)置于一可撓式板體上，并于相鄰太陽(yáng)能電池間形成隔絕層以避免短路，且另將導(dǎo)電電極之兩端分別形成于兩相鄰太陽(yáng)能電池的上電極層與背電極層，以串聯(lián)復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池，其缺點(diǎn)系為制程繁瑣，需進(jìn)行多項(xiàng)切割制程來(lái)隔絕相鄰太陽(yáng)能電池以避免短路，故不適于產(chǎn)品量產(chǎn)。因此，如何設(shè)計(jì)出一種制程簡(jiǎn)易快速的可撓式太陽(yáng)能電池模塊，即為現(xiàn)今太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)亟需努力發(fā)展的重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明系提供一種制程簡(jiǎn)易快速的可撓式太陽(yáng)能電池模塊及其制造方法，其系將復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池間隔設(shè)置于可撓式板體上，并于相鄰太陽(yáng)能電池間形成絕緣層以防止短路，且另設(shè)置輔助電極來(lái)串接相鄰太陽(yáng)能電池，而形成可撓式太陽(yáng)能電池模塊。本發(fā)明的制程簡(jiǎn)單，可快速制作出品質(zhì)穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)換效率較佳的可撓式太陽(yáng)能電池模塊，故可大幅提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊的制造方法，其系用來(lái)串并聯(lián)復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組，每一該太陽(yáng)能電池組分別具有至少一基板、一第一電極層、一光電轉(zhuǎn)換層與一第二電極層，該方法包含有：于每一太陽(yáng)能電池組的至少一端邊移除部分第二電極層與部分光電轉(zhuǎn)換層，且露出部分第一電極層；于一可撓性板體上間隔設(shè)置該些太陽(yáng)能電池組，且露出相鄰太陽(yáng)能電池組之間的部分可撓性板體；以轉(zhuǎn)印技術(shù)形成復(fù)數(shù)絕緣層，每一絕緣層位于兩相鄰太陽(yáng)能電池組之間所露出的部分可撓性板體上，以利用絕緣層隔絕各太陽(yáng)能電池組之第二電極層及第一電極層與相鄰太陽(yáng)能電池組之第一電極層；以轉(zhuǎn)印技術(shù)形成復(fù)數(shù)輔助電極，每一輔助電極位于各太陽(yáng)能電池組之第二電極層及相鄰太陽(yáng)能電池組所露出的部分第一電極層上，以串并聯(lián)復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組；以及于太陽(yáng)能電池組之輔助電極的表面覆蓋一抗溫保護(hù)層。

本發(fā)明又一實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊，包含一可撓式板體；復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組，間隔設(shè)置于可撓式板體上，各太陽(yáng)能電池組包含有：一基板設(shè)置于可撓式板體上；一第一電極層形成于基板上；一光電轉(zhuǎn)換層形成于第一電極層之表面且露出部分之第一電極層，其中光電轉(zhuǎn)換層之一寬度系小于第一電極層之一寬度；以及一第二電極層形成于該光電轉(zhuǎn)換層上；復(fù)數(shù)絕緣層，分別形成于各太陽(yáng)能電池組所露出之部分第一電極層及相鄰太陽(yáng)能電池組間所露出之部分可撓式板體上，使絕緣層系隔絕于各太陽(yáng)能電池組之第二電極層及 第一電極層與相鄰太陽(yáng)能電池組之第一電極層之間；復(fù)數(shù)輔助電極，分別形成于各太陽(yáng)能電池組之第二電極層及相鄰太陽(yáng)能電池組所露出之部分第一電極層上，以串并聯(lián)復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組；以及一抗溫保護(hù)層，覆蓋該些輔助電極。

【圖式簡(jiǎn)單說(shuō)明】

圖1a至圖1e所示為本發(fā)明一第一實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊的制造方法之流程示意圖。

圖2a至圖2e所示為本發(fā)明一第二實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊的制造方法之流程示意圖。

圖3所示為本發(fā)明一實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊之外觀剖視圖。

圖4所示為本發(fā)明一實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊之輔助電極上視圖。

【實(shí)施方式】

請(qǐng)參閱圖1a至圖1e所示為本發(fā)明一第一實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊的制造方法之流程示意圖，如圖1a所示，制作復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組101，每一太陽(yáng)能電池組包含一基板14、一第一電極層16、一光電轉(zhuǎn)換層18與一第二電極層20，其中每一太陽(yáng)能電池組101執(zhí)行切邊制程以移除兩端邊的部分第二電極層20與光電轉(zhuǎn)換層18，其中因移除部分第二電極層20與光電轉(zhuǎn)換層18而露出之部分第一電極層16的寬度系為寬度w。又每一太陽(yáng)能電池組101另可包含有一緩沖層22，形成于光電轉(zhuǎn)換層18與第二電極層20之間。

接著，如圖1b所示，將進(jìn)行過(guò)切邊制程的復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組101平放且間隔設(shè)置于可撓式板體12上，其中兩相鄰太陽(yáng)能電池組101之間隙系為間 距x。

之后，如圖1c所示，使用轉(zhuǎn)印技術(shù)將復(fù)數(shù)絕緣層24分別形成于相鄰太陽(yáng)能電池組101之間，并完整覆蓋第一電極層16上寬度w的區(qū)域及可撓式板體12上間距x的區(qū)域。其中，為了精準(zhǔn)涂布絕緣涂料及導(dǎo)電涂料，使用者可利用轉(zhuǎn)印技術(shù)將各絕緣層24形成至兩相鄰太陽(yáng)能電池組101之一端邊所露出的部分第一電極層16、及相鄰端邊所露出間距x的部分可撓式板體12上。絕緣層24系可用來(lái)隔絕一太陽(yáng)能電池組101的第一電極層16與另一相鄰太陽(yáng)能電池組101的第二電極層20，以避免復(fù)數(shù)太陽(yáng)能電池組101短路。

接著，如圖1d所示，使用轉(zhuǎn)印技術(shù)將復(fù)數(shù)個(gè)輔助電極26分別跨設(shè)絕緣層24上，以使輔助電極26的兩端可分別連接至相對(duì)應(yīng)太陽(yáng)能電池組101之第二電極層20與相鄰太陽(yáng)能電池組101之第一電極層16，借以串并聯(lián)相鄰的太陽(yáng)能電池組101。

最后，如圖1e所示，于復(fù)數(shù)輔助電極26的表面覆蓋一抗溫保護(hù)層30，借以形成一可撓式太陽(yáng)能電池模塊，其中抗溫保護(hù)層30之材質(zhì)系可為鐵氟龍。

其中，在每一太陽(yáng)能電池組101中，基板14系可為一不銹鋼箔片(Stainless steel foil)或鋁箔片(Aluminum foil)等金屬箔片，第一電極層16系可由鉬、鉭、鈦、釩或鋯等金屬電極所組成，光電轉(zhuǎn)換層18系可由具有黃銅礦結(jié)構(gòu)之化合物所組成，例如銅銦硒(CIS)、銅銦硫(CIS)、銅銦鎵硒(CIGS)或銅銦鎵硒硫(CIGSS)等，第二電極層20系可由氧化鋁鋅或銦錫氧化物所組成。惟不限于此，基板14、第一電極層16、光電轉(zhuǎn)換層18、第二電極層20、以及緩沖層22之組成材質(zhì)可不限于上述實(shí)施例所述，端視設(shè)計(jì)需求而定。

又，絕緣層24系使用不反光材質(zhì)，輔助電極26系可為一導(dǎo)電銀膠或一導(dǎo)電鋁膠，緩沖層22系可由硫化鋅、硫化鎘或硫化銦化合物以及本質(zhì)氧化鋅 所組成。由于絕緣層24與輔助電極26需精準(zhǔn)地控制其涂布范圍，故可利用轉(zhuǎn)印技術(shù)將絕緣層24與輔助電極26形成至特定區(qū)域，且制作出特定形狀及尺寸，以有效串并聯(lián)復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組101。

請(qǐng)參閱圖2a至圖2e所示為本發(fā)明一第二實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊的制造方法之流程示意圖。如圖2a所示，制作復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組101’，每一太陽(yáng)能電池組包含一基板14、一第一電極層16、一光電轉(zhuǎn)換層18與一第二電極層20，其中每一太陽(yáng)能電池組101系執(zhí)行一單邊切邊制程，以移除每一太陽(yáng)能電池組101’之兩端其中一端邊的部分第二電極層20與光電轉(zhuǎn)換層18，并露出寬度w的部分第一電極層16。

接著，如圖2b所示，將進(jìn)行過(guò)單邊切邊制程的復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組101’平放且間隔設(shè)置于可撓式板體12上，其中兩相鄰太陽(yáng)能電池組101’之間隙系為x。

之后，如圖2c所示，使用轉(zhuǎn)印技術(shù)將復(fù)數(shù)絕緣層24分別形成于相鄰太陽(yáng)能電池組101’之間所露出的間距x的部分可撓式板體12上，于一實(shí)施例中，絕緣層24并可選擇地有部份亦覆蓋于相鄰太陽(yáng)能電池組101’之單邊所露出的第一電極層16上。

接著，如圖2d所示，使用轉(zhuǎn)印技術(shù)將復(fù)數(shù)個(gè)輔助電極26分別跨設(shè)絕緣層24上，以使輔助電極26的兩端可分別連接至相對(duì)應(yīng)太陽(yáng)能電池組101’之第二電極層20與相鄰太陽(yáng)能電池組101’之第一電極層16，借以串并聯(lián)相鄰的太陽(yáng)能電池組101’。

最后，如圖2e所示，于復(fù)數(shù)輔助電極26的表面覆蓋一抗溫保護(hù)層30，借以形成一可撓式太陽(yáng)能電池模塊，其中抗溫保護(hù)層之材質(zhì)系可為鐵氟龍。

此第二實(shí)施例之制程與前述第一實(shí)施例之制程的差異在于，于第二 實(shí)施例中，各太陽(yáng)能電池組101’僅需執(zhí)行單邊的切邊制程，因此當(dāng)涂布絕緣層24于兩相鄰太陽(yáng)能電池組101’之間時(shí)，絕緣層24可選擇形成于可撓式板體12上間距x的區(qū)域，或另可形成于可撓式板體12上間距x之區(qū)域及相鄰的裸露第一電極層16上，以有效防止兩相鄰太陽(yáng)能電池組101’短路。此實(shí)施例中，于前述實(shí)施例具有相同編號(hào)之元件系具有相同結(jié)構(gòu)與功能，故在此不再詳述。

請(qǐng)參閱圖3所示為本發(fā)明一實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊之外觀剖視圖。如圖3所示，可撓式太陽(yáng)能電池模塊10包含一可撓式板體12以及復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組101。于一實(shí)施例中，可撓式板體12系為可撓曲的薄板，可撓式板體12的材質(zhì)可為乙烯醋酸乙烯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate，EVA)或聚酰亞胺(Polyimide，PI)等絕緣化合物，惟不限于此，可撓式板體12亦可使用導(dǎo)體材質(zhì)；復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組101系間隔設(shè)置于可撓式板體12上，每一太陽(yáng)能電池組101包含有一基板14，設(shè)置于可撓式板體12上；一第一電極層16，形成于基板14上；一光電轉(zhuǎn)換層18，形成于第一電極層16之表面且于兩端邊露出部分的第一電極層16，意即光電轉(zhuǎn)換層18之一寬度實(shí)質(zhì)上小于第一電極層16之一寬度；以及一第二電極層20，形成于光電轉(zhuǎn)換層18上，且具有與光電轉(zhuǎn)換層18相同之一寬度。各太陽(yáng)能電池組101另可包含有一緩沖層22，形成于光電轉(zhuǎn)換層18與第二電極層20之間。

接續(xù)上述說(shuō)明，可撓式太陽(yáng)能電池模塊10另包含有復(fù)數(shù)個(gè)絕緣層24，形成于各太陽(yáng)能電池組101其中一端邊所露出之部分第一電極層16、及相鄰太陽(yáng)能電池組101間所露出之部分可撓式板體12上。各絕緣層24可用來(lái)隔絕相對(duì)應(yīng)太陽(yáng)能電池組101之第二電極層20與相鄰太陽(yáng)能電池組101之第一電極層16，以防止兩太陽(yáng)能電池組101短路?？蓳鲜教?yáng)能電池模塊10另包含有復(fù)數(shù)個(gè)輔助電極26，形成于各太陽(yáng)能電池組101之第二電極層20、及相鄰太陽(yáng)能電池組101 之另一端邊所露出之部分第一電極層16上。各輔助電極26系跨設(shè)于相對(duì)應(yīng)絕緣層24上，以使輔助電極26之兩端可分別接觸相對(duì)應(yīng)太陽(yáng)能電池組101之第二電極層20與相鄰太陽(yáng)能電池組101之第一電極層16，以將設(shè)置于可撓式板體12上的復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組101相互串并聯(lián)起來(lái)。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖4所示為本發(fā)明一實(shí)施例可撓式太陽(yáng)能電池模塊10之輔助電極上視圖。其中，各輔助電極26可包含有復(fù)數(shù)個(gè)第一區(qū)段261與一第二區(qū)段262，各第一區(qū)段261之一端系連接第二區(qū)段262，且各第一區(qū)段261之另一端系反向延伸于第二電極層20上，意即輔助電極26可形成為一匯流(bus bar)結(jié)構(gòu)。如圖4所示，復(fù)數(shù)個(gè)第一區(qū)段261系可分別形成于絕緣層26與相對(duì)應(yīng)太陽(yáng)能電池組101之第二電極層20上，第二區(qū)段262系可設(shè)置于相鄰太陽(yáng)能電池組101所露出之部分第一電極層16上，因此輔助電極26系可用來(lái)串并聯(lián)兩相鄰的太陽(yáng)能電池組101以形成可撓式太陽(yáng)能電池模塊10；又于復(fù)數(shù)輔助電極26的表面覆蓋一抗溫保護(hù)層30，抗溫保護(hù)層30之材質(zhì)系可為鐵氟龍。

如圖3與圖4所示，各太陽(yáng)能電池組101所露出的部分第一電極層16之一寬度系可為寬度w，兩相鄰太陽(yáng)能電池組101間隔設(shè)置于可撓式板體12上所露出之部分可撓式板體12的一間隙可為間距x，輔助電極26之第一區(qū)段261具有一線寬w1，且輔助電極26之第二區(qū)段262具有一線寬w2。線寬w2系可實(shí)質(zhì)上小于寬度w，第二區(qū)段262不會(huì)接觸到相鄰太陽(yáng)能電池組101的第二電極層20，以確保相鄰太陽(yáng)能電池組101可維持成斷路狀態(tài)。

綜上所述，本發(fā)明之可撓式太陽(yáng)能電池模塊的制造方法系將復(fù)數(shù)個(gè)各自獨(dú)立的太陽(yáng)能電池組設(shè)置于可撓式板體上，且各太陽(yáng)能電池組系經(jīng)由切邊制程處理以露出電極端供后續(xù)串并聯(lián)制程連接。接著，復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組可間隔形成至可撓式板體上，并可使用轉(zhuǎn)印技術(shù)將絕緣層形成于相鄰太陽(yáng)能電池 組之間以避免造成短路。最后可再使用轉(zhuǎn)印技術(shù)將輔助電極的兩端分別連接于相鄰太陽(yáng)能電池組的第一電極層及第二電極層(意即兩相鄰太陽(yáng)能電池組的正極端與負(fù)極端)，而完成復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組的串并聯(lián)制程。另一方面，藉由抗溫保護(hù)層的覆蓋，更可有效保護(hù)太陽(yáng)能電池組，以增加太陽(yáng)能電池組的壽命。

相較于先前技術(shù)，本發(fā)明系將復(fù)數(shù)個(gè)太陽(yáng)能電池組間隔設(shè)置于可撓式板體上，并于相鄰太陽(yáng)能電池組間另形成絕緣層以防止短路，且另設(shè)置輔助電極來(lái)串接相鄰太陽(yáng)能電池組，而形成可撓式太陽(yáng)能電池模塊。此外，本發(fā)明的制程簡(jiǎn)單，可快速制作出品質(zhì)穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)換效率較佳的可撓式太陽(yáng)能電池模塊，故可大幅提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

以上所述僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做之均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明之涵蓋范圍。

【符號(hào)說(shuō)明】

10… 可撓式太陽(yáng)能電池模塊

101、101’… 太陽(yáng)能電池組

12… 可撓式板體

14… 基板

16… 第一電極層

18… 光電轉(zhuǎn)換層

20… 第二電極層

22… 緩沖層

24… 絕緣層

26… 輔助電極

261… 第一區(qū)段

262… 第二區(qū)段

w… 寬度

x… 間距

w1… 線寬

w2… 線寬。