专利名称：光伏面板及其制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种能量转换装置，且特别是有关于一种光伏面板装置及其制造方法。
背景技术：
在目前绿能科技的趋势中，太阳能以其似乎取之不尽的优势获得最多研究的关注。为了有效应用光能，光伏装置因而发展出来将光能转换成电能。此外，光伏装置生成的电能能用在各种应用上，就如同电池或发电厂产生的能源一样。近来，因为光伏技术的进步与发展，使得光伏装置的成本显著的下降，进而在市场上越来越受到欢迎，也普遍应用于各种电子产品中。一般而言，光伏装置的制造中需要一热压步骤。以非晶硅的光伏模块而言，会使用 EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)将高分子背板压合于薄膜光伏电池上，或使用离子聚合物或 PVB(聚乙烯醇缩丁醛)将玻璃背板压合于薄膜光伏电池上。上述的热压步骤通常需要温度超过100度超过10分钟的制程以确保光伏装置的稳定性与耐用性足以作为例如太阳能发电厂或建筑整合型太阳光电系统(BIPV)的用途。然而，当光伏装置应用于玩具或电子表等消费性电子产品时，光伏装置并不太需要在严苛的环境中工作。在这些应用中，上述高温热压步骤就有点多余而且造成光伏装置的成本提高。应用上述高温热压步骤在消费性电子产品的光伏装置就显的不经济。
发明内容
因此，本发明的一目的是在提供一种光伏面板及其制造方法，借以解决先前技术所提及的问题。根据上述发明的一目的，提供一种光伏面板用以转换入射光为电能。光伏面板包含一光伏单元及一保护性高分子层。光伏单元的特征在于具有单一基材，且单一基材具有一第一表面及相对的一第二表面。一光伏电池位于单一基材的第一表面。保护性高分子层包覆光伏单元且密封单一基材的第二表面的所有边缘。依据本发明一实施例，保护性高分子层是一热缩薄膜。依据本发明另一实施例，保护性高分子层包含一材料是选自于由聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚乳酸以及上述材料的任意组合所组成的群组。依据本发明另一实施例，第一表面或第二表面为一受光面，且光伏电池具有一电极以电性连接至一接线盒，接线盒位于光伏单元旁，其中保护性高分子层具有一开孔借以裸露电极。依据本发明另一实施例，光伏单元还包含一电路区块以电性连接至电极，且保护性高分子层覆盖电路区块。依据本发明另一实施例，电路区块包含一软性电路以及一金属布线。
依据本发明另一实施例，光伏面板更包含一密封材，围绕第一表面或第二表面的所有边缘，且密封材位于保护性高分子层与第一表面之间或位于保护性高分子层与第二表面之间。依据本发明另一实施例，光伏电池是一硅晶体化光伏电池或薄膜光伏电池，单一基材是一玻璃基材、高分子基材、不锈钢基材、铝基材或石墨基材。根据上述发明的一目的，提供一种制造光伏面板的方法，其包含以下步骤。提供一基材，其具有一第一表面及相对的一第二表面。形成一光伏电池在基材的第一表面以形成一光伏单元。包覆一保护性高分子层于光伏单元周围，其中保护性高分子层的部分延伸越过基材的第一表面。对保护性高分子层进行热处理，借以收缩保护性高分子层，进而使保护性高分子层的部分密封第一表面且密封第二表面的所有边缘。依据本发明一实施例，在包覆保护性高分子层于光伏单元周围前，施加一密封材于第一表面或第二表面的所有边缘。在上述可知，光伏单元的特点在于只具有单一基材，且被包覆于一保护性高分子层中。因此，光伏面板的结构简化了，同时也降低了生产的成本。保护性高分子层利用热处理的方式紧密接触其所包覆的光伏单元，因而简化了制造流程，同时也增加制造的效能。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下图1是绘示依照本发明一实施例的一种光伏面板的制造流程图；图2A-2E是绘示图1的每一步骤的剖面图；图3是绘示依照本发明另一实施例的一种光伏面板的剖面图；图4是绘示依照本发明又一实施例的一种光伏面板的剖面图。主要组件符号说明200光伏面板220 基材210光伏单元221 第一表面222 第二表面230光伏电池240密封材
250保护性高分子层Sl S4 步骤300光伏面板310光伏单元320 单一基材321 第一表面322 第二表面330光伏电池
4
331电极
350保护性高分子层
350a开孔
360接线盒
400光伏面板
410光伏单元
420单一基材
421第一表面
422第二表面
430光伏电池
431电极
450保护性高分子层
450a开孔
460接线盒
470电路区块
471金属布线
472软性电路
具体实施例方式以下的内容揭露一种光伏面板装置及其制造方法，利用一保护性高分子层包覆光伏单元，且光伏单元的特点在于只具有单一基材。因此，光伏面板的结构简化了，同时也降低了生产的成本及增加制造的效能。请同时参照图1、图2A-2E，图1是绘示依照本发明一实施例的一种光伏面板的制造流程图，图2A-2E是绘示图1的每一步骤的剖面图。如步骤Sl及图2A所绘示，提供一基材220。基材220具有一第一表面221及相对的一第二表面222。举例而言，基材220是一镀上透明导电氧化物的玻璃基材，或在另一实施例中，基材220是由合适的高分子材料所制成，例如DuPont Teflon 、DuPont Teonex polyethylene naphthalate (PEN)及 DuPont Melinex ST polyester 等材料。在其它实施例中，基材220也可以是不锈钢基材、铝基材或石墨基材。实务上，任何具有高透光性、重量轻、可挠性、抗紫外光及足够机械强度的材料皆可适用，并不局限于上述材料。如步骤S2及图2B所绘示，一光伏电池230形成于基材220的第一表面221，借以形成一光伏单元210。光伏电池230可以例如是硅晶体化光伏电池或薄膜光伏电池。光伏电池230的类型及制造方法并不限于本案揭露内容。光伏电池230沉积于基材220上，沉积的方式可以是化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀或其它此领域技术者所熟知的技术，但并不限于上述揭露的方式。此外，光伏面板的制造方法亦可选择性的在光伏电池230形成于基材220后，施加密封材。如图2C所绘示，密封材240施加于第二表面222的所有边缘，借以在后续步骤中配合保护性高分子层(在以下内容中叙述)而密封光伏电池。在本实施例中，密封材施加于第二表面222，但密封材MO的使用位置并不局限于此。在另一实施例中，密封材240可施加于第一表面221的所有边缘。事实上，只要密封材240位于基材220与保护性高分子层250之间，施加密封材240于第一表面221或第二表面222边缘外的其它位置也是可行的。此外，密封材MO的材质可以例如是聚异丁烯(PIB)、丁基橡胶(butyl rubber)、 乙烯丙烯酸弹性体(VAMAC. RTM.)、乙烯压克力弹性体(ethylene acrylic elastomers)、氯磺化聚乙烯弹性体(Hypalon. RTM.)或氯磺化聚乙烯(chlorosulfonated polyethylene)。 上述的材料只是举例，并不局限于这些材料。如步骤S3及图2D所绘示，包覆一保护性高分子层250于光伏单元210周围，其中保护性高分子层250的部分延伸越过基材220的第一表面221。实务上，保护性高分子层250的部分会弯折至基材220的第二表面222，而包覆第二表面222所有的边缘。如图 2D所绘示，光伏电池230被保护性高分子层250所覆盖，而密封材240也被保护性高分子层250所覆盖。保护性高分子层250是一种热缩薄膜，在加热后体积会收缩，进而紧密接触其所包覆的对象(即光伏单元210)。在本实施例中，保护性高分子层250可以是聚氯乙烯 (polyvinylchloride, PVC) ,WWM (polypropylene, PP) ,M^M (polyethylene, ΡΕ) ,M 对苯二甲酸二乙酯(polyethylene ter印hthalate，PET)、聚苯乙烯(polystyrene, PS)、丙炼月青-丁二炼-苯乙炼(acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer, ABS)、聚碳酸酉旨 (polycarbonate，PC)、聚乳酸(polylactic acid，PLA)或上述材料的任意组合。上述的材料只是举例，并不局限于此。其它合适的热缩材料亦可应用于本案的实施例。在包覆保护性高分子层250后，步骤S4接着执行。保护性高分子层250经热处理后而收缩，因而使保护性高分子层250紧密接触其所包覆的光伏单元210(如图2E所绘示)。保护性高分子层250的部分延伸越过第一表面221，且密封第二表面222的所有边缘。 在本实施例中，密封材240更强化保护性高分子层250的密封功能。实务上，被保护性高分子层250所包覆的光伏单元210可在烤炉或加热隧道中进行热处理。烤炉可以分批一次针对数个光伏单元210加热，而加热隧道以连续方式加热数个光伏单元210。当保护性高分子层250紧密接触其所包覆的光伏单元210时，热处理步骤就可以结束，本发明光伏面板200即可完成。光伏面板200用以转换入射光为电能。此外，另可加入一修剪热处理后的保护性高分子层250的步骤，借以修饰光伏面板200的外观与美感。接着，安装一接线盒及电性连接光伏面板200至接线盒等步骤亦可进行。请参照图3，其绘示依照本发明另一实施例的一种光伏面板的剖面图。基本上，光伏面板300的制造方法相似于前述图1及图2A-2E的光伏面板100，因此不再赘述。光伏面板300用以转换入射光L为电能。光伏面板300包含一光伏单元310及一保护性高分子层 350。光伏单元310的特点在于只具有单一基材320，且包含一光伏电池330位于基材320 上。保护性高分子层350包覆光伏单元310，且用以密封基材320任一表面的所有边缘。更具体而言，基材320包含第一表面321及相对的一第二表面322。第一表面321 为一面对入射光L的受光面。保护性高分子层350用以密封第二表面322的所有边缘。光伏电池330位于第一表面321，且具有一电极331，借以电性连接至光伏面板300的接线盒 360。在本实施例中，接线盒360安装于光伏单元310旁。保护性高分子层350具有一开孔 350a借以裸露电极331，使电极331得以经开孔350a电性连接至接线盒360而输出电能。请参照图4，其绘示依照本发明又一实施例的一种光伏面板的剖面图。基本上，光伏面板400的制造方法相似于前述图1及图2A-2E的光伏面板100，因此不再赘述。光伏面板400用以转换入射光L为电能。光伏面板400包含一光伏单元410及一保护性高分子层 450。光伏单元410的特点在于只具有单一基材420，且包含一光伏电池430位于基材420 上。保护性高分子层450包覆光伏单元410，且用以密封基材420的所有边缘。在本实施例中，基材420的第二表面422为一面对入射光L的受光面。光伏电池 430位于基材420的第一表面421，且具有一电极431，借以电性连接至光伏面板400的接线盒460。接线盒460安装于光伏单元410上方。保护性高分子层450具有一开孔450a借以裸露电极431，使电极431得以经开孔450a电性连接至接线盒460而输出电能。具体而言，光伏单元410还包含一电路区块470，电性连接至电极431，且保护性高分子层450覆盖电路区块470以兹保护。举例而言，电路区块470包含一软性电路472以及一金属布线471以传导及处理电子信号。在上述光伏面板装置及其制造方法的实施例中，光伏单元的特点在于只具有单一基材，且被包覆于一保护性高分子层中。因此，光伏面板的结构简化了，同时也降低了生产的成本。保护性高分子层利用热处理的方式紧密接触其所包覆的光伏单元，因而简化了制造流程，同时也增加制造的效能。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种光伏面板，用以转换入射光为电能，该光伏面板至少包含一光伏单元，其特征在于具有单一基材，且包含该单一基材具有一第一表面及相对的一第二表面；以及一光伏电池，位于该单一基材的该第一表面；以及一保护性高分子层，包覆该光伏单元且密封该单一基材的该第二表面的所有边缘。
2.根据权利要求1所述的光伏面板，其特征在于，该保护性高分子层是一热缩薄膜。
3.根据权利要求1所述的光伏面板，其特征在于，该保护性高分子层包含一材料是选自于由聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚乳酸以及上述材料的任意组合所组成的群组。
4.根据权利要求1所述的光伏面板，其特征在于，该第一表面或该第二表面为一受光面，且该光伏电池包含一电极，电性连接至一接线盒，该接线盒位于该光伏单元旁，其中该保护性高分子层具有一开孔借以裸露该电极。
5.根据权利要求4所述的光伏面板，其特征在于，该光伏单元还包含一电路区块，电性连接至该电极，且该保护性高分子层覆盖该电路区块。
6.根据权利要求5所述的光伏面板，其特征在于，该电路区块包含一软性电路以及一金属布线。
7.根据权利要求1所述的光伏面板，其特征在于，还包含一密封材，围绕该第一表面或该第二表面的所有边缘，且该密封材位于该保护性高分子层与该第一表面之间或位于该保护性高分子层与该第二表面之间。
8.根据权利要求1所述的光伏面板，其特征在于，该光伏电池是一硅晶体化光伏电池或薄膜光伏电池，该单一基材是一玻璃基材、高分子基材、不锈钢基材、铝基材或石墨基材。
9.一种制造光伏面板的方法，其特征在于，至少包含提供一基材，其具有一第一表面及相对的一第二表面；形成一光伏电池在该基材的该第一表面以形成一光伏单元；包覆一保护性高分子层于该光伏单元周围，其中该保护性高分子层的部分延伸越过该基材的该第一表面；以及对该保护性高分子层进行热处理，借以收缩该保护性高分子层，进而使该保护性高分子层的部分密封该第一表面且密封该第二表面的所有边缘。
10.根据权利要求9所述的制造光伏面板的方法，其特征在于，还包含在包覆该保护性高分子层于该光伏单元周围前，施加一密封材于该第一表面或该第二表面的所有边缘。
全文摘要
本发明揭露一种光伏面板及其制造方法。光伏单元具有单一基材，且被包覆于一保护性高分子层中。光伏面板制造方法包含以下步骤。提供一基材，其具有一第一表面及相对的一第二表面。形成一光伏电池在基材的第一表面以形成一光伏单元。包覆一保护性高分子层于光伏单元周围，其中保护性高分子层的部分延伸越过基材的第一表面。对保护性高分子层进行热处理，借以收缩保护性高分子层，进而使保护性高分子层的部分密封第一表面及第二表面的所有边缘。
文档编号H01L31/048GK102299191SQ20111017044
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月22日
发明者郑有生 申请人:杜邦太阳能有限公司