建筑整合式光伏面板的制作方法

文档序号:7100355阅读:221来源:国知局

专利名称::建筑整合式光伏面板的制作方法
技术领域
:本发明关于ー种光伏装置,且特别是有关于ー种薄膜型建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)面板,且该薄膜型建筑整合式光伏面板可反射可见光谱的一特殊顔色。
背景技术
:光伏电池可藉由光伏效应将阳光的能量转换成电力,且光伏电池所组成元件可用于制作光伏模块或太阳能面板。在建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)技术的应用中,光伏模块被制造成与建筑材料(如窗户、屋顶与外墙材料等)一体成形。在壅塞的都会区域,对于如何将太阳能利用于使建筑物时維持引人注目的外观而言,BIPV技术是ー种理想的解决良方。目前可供利用的光伏电池大多由块状材料(诸如结晶硅或多晶硅材料)所组成。在BIPV材料中所包含的块状光伏电池多为非透明材料,因此只限于应用在遮光板、屋顶或外墙等材料。然而,由于BIPV窗户材料必须为透明材质,而且最好能够反射出建筑师与客户在美学偏好方面所欲呈现的(在可见光谱内的)顔色。因此,迄今仍有待开发出新的技术来解决上述种种问题。
发明内容在一方面,本发明关于ー种BIPV面板。在其中一个实施例中,BIPV面板包含一基材层、一反射层、一第一导电层、一主动层与一第二导电层。反射层形成于基材层上,并且具有多个第一窗ロ以使基材层暴露出多个基材层第一外露部分。第一导电层形成于反射层与上述多个第一窗ロ所暴露出上述多个基材层第一外露部分上,具有多个第二窗ロ以使基材层暴露出多个基材层第二外露部分,且每ー上述的第二窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗口内。主动层形成于第一导电层上,具有多个第三窗ロ以使第一导电层暴露出多个第一导电层第一外露部分,且姆ー上述的第三窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗ロ内。第二导电层形成于主动层上,具有多个第四窗ロ以使第一导电层暴露出多个第一导电层第二外露部分,且每ー上述的第四窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗ロ内。其中,反射层具有一折射率与一厚度,藉以使BIPV面板的反射率光谱在一可见光谱的一选定波长范围内,对于一入射光具有一最大值。在其中一个实施例中,所述的选定波长范围对应于紫色、深蓝色、浅蓝色、银色、金色、橙色、红色与棕色当中至少ー者。在其中一个实施例中,反射层的折射率介于I.5与6.5之间。在其中一个实施例中,反射层包含碳化娃(siliconcarbide;SiC),且反射层的厚度介于Inm与300nm之间。在另一个实施例中,反射层包含微晶娃(micro-crystallinesilicon;Uc-Si),且反射层的厚度介于Inm与600nm之间。在其中一个实施例中,第一导电层与第二导电层包含一透明导电氧化物(transparentconductingoxide;TCO)或一金属。透明导电氧化物包含氧化锌(zincoxide;ZnO)、氧化锡(tinoxide;Sn02)、氧化铟(indiumtinoxide;ITO)、氧化招锡(aluminumtinoxide;ATO)、氧化招锋(aluminumzincoxide;AZO)、氧化镉铟(cadmiumindiumoxide;CI0)、氧化镉锋(cadmiumzincoxide;CZ0)、氧化嫁锋(galliumzincoxide;GZ0)与氧化氟锡(fluorinetinoxide;FT0)当中至少一者。金属包含钥(moIybdenum;Mo)>钦(titanium;Ti)、镇(nickel;Ni)、金(gold;Au)、银(silver;Ag)、络(chromium;Cr)与铜(copper;Cu)当中至少一者。在其中一个实施例中,主动层更包含至少一光伏层,且光伏层由至少一半导体所形成。其中,所述的半导体包含第IV族元素半导体、第III-V族元素半导体、第II-VI族元素半导体与有机化合物半导体(organiccompoundsemiconductors)当中至少一者。在一方面,本发明关于ー种BIPV面板。在其中一个实施例中,BIPV面板包含一基材层、一第一导电层、一主动层、一第二导电层与一反射层。主动层形成于第一导电层上;第ニ导电层形成于主动层上;且反射层形成于基材层与第一导电层之间,或形成于第二导电层上使第一导电层形成于基材层上。其中,反射层具有一折射率与一厚度,藉以使BIPV面板的反射率光谱在一可见光谱的一选定波长范围内,对于一入射光具有一最大值。在其中一个实施例中,所述的选定波长范围对应于紫色、深蓝色、浅蓝色、银色、金色、橙色、红色与棕色当中至少ー者。在其中一个实施例中,反射层包含碳化娃(siliconcarbide;SiC)或微晶娃kmicro—crystaliinesilicon;uc-bi)在另一个实施例中,反射层包含微晶娃(micro-crystallinesilicon;Uc-Si),且反射层的厚度介于Inm与600nm之间。在其中一个实施例中,且反射层的厚度介于Inm与600nm之间。在其中一个实施例中,第一导电层与第二导电层包含一透明导电氧化物(transparentconductingoxide;TC0)5一金偶。在另一方面,本发明关于ー种BIPV面板。在其中一个实施例中,BIPV面板包含一基材层、一第一导电层、一主动层、与一第二导电层。第一导电层形成于基材层上;主动层形成于第一导电层上;第二导电层形成于主动层上;其中,第一导电层具有一厚度,藉以使BIPV面板的反射率光谱在一可见光谱所对应的紫色、深蓝色、浅蓝色、银色、金色、橙色、红色与棕色当中至少ー者的波长范围内,对于一入射光具有一最大值。在其中一个实施例中,第一导电层与第二导电层包含一透明导电氧化物(transparentconductingoxide;TC0)5一金偶。在其中一个实施例中,第一导电层的厚度介于Inm与3000nm之间。在又一方面,本发明关于ー种形成BIPV面板的方法。在其中一实施例中,该方法包含以下步骤首先,在一基材层上沉积出一反射层,并在反射层上刻划出多个第一窗ロ,藉以使基材层暴露出多个基材层第一外露部分。接着,在反射层上以及在基材层被第一窗ロ所暴露出的第一外露部分上沉积出一第一导电层,并且在第一导电层上刻划出多个第二窗ロ,藉以使基材层暴露出多个基材层第二外露部分,并使姆一上述的第二窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗口内。紧接着,在第一导电层上沉积出一主动层,并在主动层上划出多个第三窗ロ,藉以使第一导电层暴露出多个第一导电层第一外露部分,并使每一上述的第三窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗ロ内。然后,在主动层上沉积出一第二导电层,并在第二导电层上划出多个第四窗ロ,藉以使第一导电层暴露出多个第一导电层第二外露部分,并使姆一上述的第四窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗口内。其中,反射层具有一折射率与一厚度,藉以使BIPV面板的反射率光谱在一可见光谱的一选定波长范围内,对于一入射光具有一最大值。在其中一个实施例中,所述的选定波长范围对应于紫色、深蓝色、浅蓝色、银色、金色、橙色、红色与棕色当中至少ー者,且反射层包含碳化娃(siliconcarbide;SiC)或微晶娃kmicro-crystallinesilicon;yc-Si)。在其中一个实施例中,上述的刻划步骤利用一激光加以实施。以上的说明仅为本发明的较佳实施例说明,依据本发明的上述实施例说明而作其它种种的改良及变化,当仍属于本发明的发明精神及界定的专利范围内。图I显示依据本发明第一实施例所提供的一光伏面板的剖面结构图;图2显示依据本发明不同的实施方式,三种光伏面板对入射光在基材层上的穿透率与反射率光谱图;图3(a)与图3(b)分别显示依据本发明不同的实施方式,三种光伏面板对光入射至基材层的穿透率光谱与吸收率光谱;图4(a)至图4(f)显示制造薄膜光伏面板的一列处理程序;图5显示依据本发明第二实施例所提供的一光伏面板500的剖面结构图;图6显示在光伏面板的局部位置产生不整齐均匀或断裂的刻划线;图7显示本发明第三实施例为解决「死区(DeadZone)J问题所提供的技术方案;图8(a)至图8(h)显示依据本发明第三实施例所提供的解决「死区(DeadZone)J问题所提供的技术方案来制造光伏面板的一列处理程序;图9显示利用8(a)至8(h)图的制程所制作出的光伏面板的局部影像;图10显示可见光谱中的各颜色与波长范围以及频率范围的对应关表;图11显示依据本发明不同的实施方式,三种光伏面板的光伏与光学性质摘要表;图12显示依据本发明不同的实施方式,其中二种光伏面板(微晶硅反射层的厚度分别为30nm与50nm)的光伏与光学性质摘要表;以及图13显示依据本发明不同的实施方式,其它各种(具有不同微晶硅反射层的厚度)光伏面板的光伏与光学性质摘要表。主要元件符号说明100光伏面板110基材层120反射层130第一(前)导电层140主动层150第二(后)导电层160背面层202,204,206光谱曲线208、210、212光谱曲线214光谱曲线302,304,306光谱曲线308、310、312光谱曲线410基材层420第一(前)导电层425第一窗ロ(或开ロ)430主动层432非晶硅层434微晶硅层435第二窗ロ(或开ロ)440第二(背)导电层445第三窗ロ(或开ロ)462正电极464负电极500光伏面板510基材层520反射层530第一(前)导电层540主动层542非晶硅层544微晶娃层550第二(后)导电层560死区535第一窗ロ545第二窗ロ555第三窗ロ700光伏面板710基材层720反射层730第一导电层740主动层750第二导电层742非晶硅层744微晶硅层770有色窗ロ(colorwindows)760死区810基材层820反射层825第一窗ロ(或开ロ)830第一(前)导电层835第二窗ロ(或开ロ)840主动层842非晶硅层844微晶硅层845第三窗ロ(或开ロ)850第二(背)导电层855第四窗ロ(或开ロ)862正电极864负电极C1、C2、C3、C4、C5光伏电池Cla、C2a光伏电池Pl第一激光刻划P2第二激光刻划P3第三激光刻划P4第四激光刻划具体实施例方式本发明所采用的具体实施例,将藉由以下的实施例及图式作进ー步的说明。然而,本发明可以利用多种形式加以实施,下述实施例所揭露的内容主要提供给所属
技术领域
中具有通常知识者能够具体理解本发明的技术内容,本发明的专利范围并不局限于下述实施例所揭露的内容。可以被理解的是,在以下的描述中,每当提及一元件形成在另一元件上时,代表该可直接或间接(在两者之间存在其它元件)形成在所述另一元件上。反之,每当提及一元件直接形成在另一元件上时,则表示在两者之间不存在其它元件。此外,「与/或」的意义可包含所列的一个或多个相关目的任何或所有的组合。在以下所揭露的内容中,所述的「大约」是指所揭露数值增减20%内的范围,较佳者为所揭露数值增减10%内的范围,更佳者为所揭露数值增减5%内的范围。在以下所揭露的「基材层」是指ー薄型材料层,且薄型材料层的成分可为硅、ニ氧化娃、氧化招、蓝宝石、锗、神化镓(galIiumarsenide;GaAs)、娃锗合金、磷化铟(indiumphosphide;InP)、塑料、金属等可应用于半导体装置(如光伏电池)者。以下将结合图式图I至图13,对本发明较佳实施例提出更为具体的说明。依据本发明的目的,在其中一方面,本发明关于ー种(薄膜型)建筑整合式光伏面板/装置。图I显示依据本发明第一实施例所提供的一光伏面板100的剖面结构图。光伏面板100可作为一建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)面板使用,并且具有一基材层110、一反射层120、一第一(前)导电层130、一主动层140、一第二(后)导电层150与一背面层160。反射层120形成于基材层110上,第一导电层130形成于反射层120上,主动层140形成于第一导电层130上,第二导电层150形成于主动层140上,且背面层160形成于第二导电层150上。反射层120具有反射层具有一折射率与一厚度,藉以使BIPV面板的反射率光谱在一可见光谱的一选定波长范围内,对于一入射光具有一最大值。请ー并參阅图10,其显示可见光谱中的各顔色与波长范围以及频率范围的对应关系表。较佳者,反射层的反射率大约介于I.5与6.5之间。图I所示的光伏面板100可作为BIPV面板使用,并且应用于建筑物的窗户、屋顶、墙壁或其它类似建材。藉由选取适当的反射层120的材料及厚度,可使BIPV窗户、屋顶、墙壁或其它类似建材,呈现出建筑师与客户在美学偏好方面所欲呈现的顔色。对图I所显示的光伏面板100而言,基材层110可为ー薄层材料,其组成成份可包含娃、ニ氧化娃、氧化招、蓝宝石、锗、神化镓(galIiumarsenide;GaAs)、娃锗合金、磷化铟(indiumphosphide;InP)、玻璃、塑料与金属等应用于半导体装置(如光伏电池)的材料。第一导电层130与第二导电层150由相同或实质不同的材料所形成。在本实施例中,第一导电层130可由透明导电氧化物(transparentconductingoxide;TCO)或一金属形成。其中,透明导电氧化物可包含氧化锌(zincoxide;ZnO)、氧化锡(tinoxide;Sn02)、氧化铟(indiumtinoxide;ITO)、氧化招锡(aluminumtinoxide;AT0)、氧化招锋(aluminumzincoxide;AZO)、氧化镉铟(cadmiumindiumoxide;CIO)、氧化镉锋(cadmiumzincoxide;CZ0)、氧化嫁锋(galliumzincoxide;GZ0)与氧化氟锡(fluorinetinoxide;FT0)当中至少一者;金属可包含钥(molybdenum;Mo)、钦(titanium;Ti)、镇(nickel;附)、金(区01(1;六11)、铜(copper;Cu)、络(chromium;Cr)与银(silver;Ag)当中至少一者。除以上所述的透明导电氧化物与金属之外,其它透明导电氧化物与金属亦可用以实现本发明。依据本发明所揭露的内容,可以选择让阳光在第二导电层150或基材层110处入射至光伏面板100,据以选择对应的材料选用方案。若选择让阳光在第二导电层150处入射至光伏面板100,则第二导电层150必须由透明导电材料所形成。反之,若选择让阳光在基材层110处入射至光伏面板100,则基材层110必须由透明材料(如玻璃)所形成;且第二导电层150由透明导电材料所形成。前者有时会被归类为「基材型光伏电池」,后者有时会被归类为「上板型(superstrate-type)光伏电池」。主动层140可包含至少一光伏层,且光伏层可由至少一半导体所形成。所述的半导体包含第IV族元素半导体、第III-V族元素半导体、第II-VI族元素半导体与有机化合物半导体(organiccompoundsemiconductors)当中至少一者。在本实施例中,主动层140包含一串接接面的堆栈结构。举例而言,所述的堆栈结构可具有一非晶娃(amorphoussilicon;a-Si)层与一微晶娃层(micro-crystallinesilicon;yc-Si)层。非晶娃层形成于第一导电层130上,且微晶硅层形成于非晶硅层上,藉以定义出ーa-Si/yc-Si串接接面。在另ー实施例中,堆栈结构可具有一n型掺杂的硫化镉(CdS)层与ーp型掺杂的碲化镉(CdTe)层。n型掺杂的硫化镉层形成于第一导电层130上,且p型掺杂的碲化镉层形成于n型掺杂的硫化镉层上,藉以定义出ーn:CdS/P=CdTe串接接面。在另ー实施例中,主动层140的光伏层可为在化学周期表中的第IV族元素的半导体薄膜、第III-V族化合物半导体薄膜、第II-VI族化合物半导体薄膜、有机半导体薄膜当中的至少ー者。详言之,上述在化学周期表中的第IV族元素的半导体薄膜可为ー碳薄膜、ー硅薄膜、ー锗薄膜、一碳化硅薄膜或ー硅锗薄膜,其中每ー者皆可为单晶、多晶、非晶与微晶当中的至少ー种形式。举例而言,上述在化学周期表中的第III-V族化合物半导体薄膜可为神化镓(galliumarsenide;GaAs)薄膜与憐化铟嫁(indiumgalliumphosphide;InGaP)薄膜当中至少ー者。上述在化学周期表中的第II-VI族化合物半导体薄膜可为ニ硒化铜铟(copperindiumdiselenide;CIS)薄膜、ニ硒化铜铟嫁(copperindiumgalliumdiselenide;CIGS)薄膜与締化镉(cadmiumtelluride;CdTe)薄膜当中至少ー者。更进ー步来说,上述的有机化合物半导体薄膜可为ー种由共轭聚合物提供者与富勒烯衍生物(PCMB)接受者所组成的混合物。此外,主动层140可为一光电转换结构的PN单层结构,且所述的PN单层结构由P型半导体与N型半导体所组成。或者,主动层140可为一光电转换结构的PIN单层结构,且所述的PIN单层结构由P型半导体、本质层(intrinsiclayer)与N型半导体所组成。然而,本发明并不以此为限。在另ー实施例中,主动层可为ー串接接面堆栈结构、三接面堆栈结构或多于三层的光电转换薄膜结构。接下来,将继续详述本实施例的具体实施方式。在其中一种实施方式中,基材层110由厚度约为3.2mm的玻璃所形成;第一导电层130与第二导电层150厚度分别约为1700nm与1450nm的透明导电氧化物薄膜。主动层140包含一非晶硅层与ー微晶硅层,且非晶硅层与微晶硅层的总厚度约为1800nm。反射层120由丨折射率约为2.55的碳化硅薄膜所形成。藉由碳化硅薄膜厚度的变化,光伏面板100可被制作来反射出可见光谱中不同的顔色。依据本发明,基材层110、第一导电层130、第二导电层150与主动层140的厚度亦可配合反射层120的厚度而变化性地采用,藉以实现所欲呈现的反射性质。图2显示依据本发明不同的实施方式,三种光伏面板对入射光在基材层110上的穿透率与反射率光谱图。每一光伏面板100利用碳化硅薄膜作为反射层。在图2中,光谱曲线202、204与206分别对应于碳化硅薄膜的厚度为10nm、15nm与20nm的穿透率光谱;光谱曲线208、210与212分别对应于碳化硅薄膜的厚度为10nm、15nm与20nm的反射率光谱。光谱曲线214为仅单独使用玻璃基材(即未设置反射层)的穿透率光谱。由图2可知,穿透率会随着碳化硅薄膜厚度的增加而降低,反射率则会随着碳化硅薄膜厚度的増加而增カロ。随着碳化硅薄膜厚度的増加,反射率的最大值往长波长移动。同时,上述三种光伏面板分别呈现出紫色、深蓝色与浅蓝色的外观。薄膜光伏面板包含非晶硅与微晶硅的串接堆栈层以做为主动层时,所具有的光电转换效率高于非晶硅单接面的主动层。非晶硅与微晶硅的能隙分别约为I.8eV与I.IeV0因为微晶硅的能隙较小的缘故,具有串接堆栈架构的光伏电池可加强吸收红光波长范围的光线,藉以提升光电转换效率,如此可导致在缺乏反射层时,使光伏面板100呈现深色或黯淡颜色的外观。当一反射层120插设在基材层110与第一导电层130之间时(如图I所不),在维持高光电转换效率之余,光伏面板100仍可具有相当引人注目的外观颜色。请ー并參阅图11,其显示依据本发明不同的实施方式,三种光伏面板的光伏与光学性质摘要表。在图11中,VOC表示开路电压(open-circuitvoltage);ISC代表短路电流(short-circuitcurrent);PMPP代表最大功率点位置;PStable代表稳定功率;FF代表填充因子;RS代表串联阻抗;RSH代表并联阻抗;Trans.代表穿透率;Refl.代表反射率;()内的数字代表波长,其单位为nm。在本发明另一实施例中,反射层120为ー折射率为3.5的微晶硅薄膜。图3(a)与图3(b)分别显示依据本发明不同的实施方式,三种光伏面板对光入射至基材层100的穿透率光谱与吸收率光谱。在图3(a)中,光谱曲线302、304与306分别对应于微晶硅反射层的厚度为30nm、40nm与50nm的穿透率光谱;在图3(b)中,光谱曲线308、310与312分别对应于微晶娃反射层的厚度为30nm、40nm与50nm的反射率光谱。由图3(b)中可以看出随着微晶硅反射层厚度的増加,反射率的最大值往长波长移动。当微晶硅反射层的厚度分别为30nm与50nm时,光伏面板分别呈现出银(緑)色与金色的外观。请ー并參阅图12,其显示依据本发明不同的实施方式,其中二种光伏面板(微晶硅反射层的厚度分别为30nm与50nm)的光伏与光学性质摘要表。在图12中,各相关參数的说明与图11所描述者相同。请继续參阅图13,其显示依据本发明不同的实施方式,其它各种(具有不同微晶硅反射层的厚度)光伏面板的光伏与光学性质摘要表。在图13中,各相关參数的说明与图11所描述者相同。在本发明另一方面,提供ー种用以作为BIPV面板的薄膜光伏面板的一系列有关于沉积与刻划的制造步骤。请參阅图4(a)至图4(f),其显示制造薄膜光伏面板的一系列处理程序。其中,第一歩骤如图4(a)所示,其是在一基材层410上沉积出一第一(前)导电层420。第二步骤如图4(b)所示,其利用一第一激光刻划Pl将第一导电层420刻划出多个第ー窗ロ(或开ロ)425,藉以将第一导电层420分割成多个分离的电池。第三步骤如图4(c)所示,其是在第一导电层420上沉积出一主动层430。举例而言,主动层430可包含ー非晶娃层432与ー微晶娃层434,非晶娃层432可形成于第一导电层420上,且微晶硅层434可形成于非晶硅层432上。第四步骤如图4(d)所示,其利用一第二激光刻划P2将主动层430刻划出多个第二窗ロ(或开ロ)435。第五步骤如图4(e)所示,其在主动层430上沉积出第二(背)导电层440。第六步骤如图4(f)所示,其利用一第三激光刻划P3将第二导电层440刻划出多个第三窗ロ(或开ロ)445,藉以形成多个光伏电池C1、C2、C3、C4与C5。最后,在第一个光伏电池Cl与最后一个光伏电池C5的第二导电层440上分别形成一正电极462与一负电极464。上述的多个第二窗ロ435允许每ー个光伏电池(Cl至C4)的第二导电层440分别电性连接于下ー个光伏电池(C2至C5)的第一导电层420。藉由以上的制造步骤,可使光伏面板上的光伏电池Cl至C5彼此串联电性连接。图5显示依据本发明第二实施例所提供的一光伏面板500的剖面结构图。光伏面板500可作为一建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)面板使用,并且具有多个光伏电池,各光伏电池包含一基材层510、一反射层520、一第一(前)导电层530、一主动层540与一第二(后)导电层550。反射层520形成于基材层510上;第ー导电层530形成于反射层520上;主动层540形成于第一导电层530上;且第二导电层550形成于主动层540上。在其中ー个制造过程中,是与上述的第一实施例相似,其是先在基材层510上沉积出反射层520。接下来,第一导电层530、主动层540与第二导电层550依序被沉积出,并且利用激光加以刻划。其中,主动层540包含ー非晶娃层542与ー微晶娃层544。第一激光刻划Pl、第二激光刻划P2与第三激光刻划P3分别刻划出多个第一窗ロ535、第二窗ロ545与第三窗ロ555。如图5所示,因为有反射层520存在,在反射层520的一死区(DeadZone)560处,用以形成第一激光刻划Pl至第三激光刻划P3时所使用的部分激光束会被反射层520所反射,或因此而消散(如图5中的虚箭头线所示)。为了完全移除刻划所产生的多余材料,用以形成第一激光刻划Pl至第三激光刻划P3所使用的激光束的波长必须依据所欲刻划的材料来选用。以常用于形成第一导电层530的氧化锌(ZnO)为例,其所使用的用以形成第一激光刻划Pl的激光束的波长通常为355nm。如图2与图3所示,此波长的激光束大部分会被反射层所反射。反射层520也具有吸收用以形成第二激光刻划P2与第三激光刻划P3所使用的激光束的倾向。这种反射层520反射与吸收激光束的情況,将会导致在光伏面板的某些位置产生不整齐均匀或断裂的刻划线(如图6所显示的光伏面板的局部影像所示)。图7显示本发明第三实施例为解决「死区(DeadZone)J问题所提供的技术方案。一光伏面板700包含一基材层710、一反射层720、一第一导电层730、一主动层740与一第ニ导电层750,其中主动层740包含ー非晶娃层742与ー微晶娃层744。上述结构至少形成两个光伏电池Cla与C2a。同时,光伏面板700的结构与图5所不的光伏面板500的结构相似,两者之间只存在一个差异,其差异是预先对光伏模块700的反射层720加以图案化,藉以形成多个有色窗ロ(colorwindows)770每ー个有色窗ロ770的宽度大于所对应的死区760的宽度,并且涵盖所对应的死区760,藉此可使用以形成第一激光刻划Pl至第三激光刻划P3所使用的激光束不至于被反射层720所反射。藉此,刻划线将会比较整齐均匀。图8(a)至图8(h)显示依据本发明第三实施例所提供的解决「死区(DeadZone)J问题所提供的技术方案来制造光伏面板的一列处理程序。其中,第一歩骤如图8(a)所示,其是在一基材层810上沉积出一反射层820。第二步骤如图8(b)所示,其是利用一第一激光刻划Pl将反射层820刻划出多个第一窗ロ(或开ロ)825以作为「有色窗ロ」,藉以使基材层810暴露出多个基材层第一外露部分。第三步骤如图8(c)所示,其是在反射层820上以及在基材层810被第一窗ロ825所暴露出基材层第一外露部分上沉积出一第一(前)导电层830。第四步骤如图8(d)所示,其是利用一第二激光刻划P2将第一导电层830刻划出多个第二窗ロ(或开ロ)835,藉以使基材层810暴露出多个基材层第二外露部分,藉以将第一导电层830分割为多个分离的电池。姆ー个第二窗ロ835位于所对应的第一窗ロ825内,藉以使用以形成第二激光刻划P2所使用的激光束不至于被反射层820所反射。第五步骤如图8(e)所不,其是在第一导电层830上沉积出一主动层840。举例而言,主动层840可包含ー非晶娃层842与ー微晶娃层844,非晶娃层842可形成于第一导电层830上,且微晶娃844可形成于非晶娃层842上第六步骤如图8(f)所示,其是利用一第三激光刻划P3将主动层840刻划出多个第三窗ロ(或开ロ)845,藉以使第一导电层830暴露出多个第一导电层第一外露部分。姆ー个第三窗ロ845位于所对应的第一窗ロ825内,藉以使用以形成第三激光刻划P3所使用的激光束不至于被反射层820所反射。第七步骤如图8(g)所示,其在主动层840上沉积出一第二(背)导电层850。8步骤如8(h)图所示,其利用一第四激光刻划P4将第二导电层850刻划出多个第四窗ロ(或开ロ)855,藉以使第一导电层830暴露出多个第一导电层第二外露部分,至此可形成多个光伏电池,在8(h)图中,形成四个光伏电池C1、C2、C3与C4。每ー个第四窗ロ855位于所对应的第一窗ロ825内,藉以使用以形成第四激光刻划P4所使用的激光束不至于被反射层820所反射。最后,在第一个光伏电池Cl与最后ー个光伏电池C4的第二导电层850上分别形成一正电极862与ー负电极864。上述的多个第四窗ロ855允许每ー个光伏电池(Cl至C3)的第二导电层850分别电性连接于下ー个光伏电池(C2至C4)的第一导电层830。藉由以上的制造步骤,可使光伏面板上的光伏电池Cl至C4彼此串联电性连接。图9显示利用图8(a)至图8(h)的制程所制作出的光伏面板的局部影像。如图9所示,利用第二激光刻划P2、第三激光刻划P3与第四激光刻划P4所形成的刻划线都相当整齐均匀。综合以上所述,本发明所提供的(薄膜)BIPV面板可反射可见光谱中的特定顔色。藉由上述的本发明实施例可知,本发明确具产业上的利用价值。以上的实施例说明,仅为本发明的较佳实施例说明,举凡所属
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中具有通常知识者当可依据本发明的上述实施例说明而作其它种种的改良及变化。然而这些依据本发明实施例所作的种种改良及变化,当仍属于本发明的发明精神及界定的权利要求保护范围内。权利要求1.一种建筑整合式光伏面板,包括ー基材层;一反射层,形成于该基材层上,并且具有多个第一窗ロ以使该基材层暴露出多个基材层第一外露部分;一第一导电层,形成于该反射层与该些第一窗ロ所暴露出该些基材层第一外露部分上,具有多个第二窗ロ以使该基材层暴露出多个基材层第二外露部分,且每ー上述的第二窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗口内;一主动层,形成于该第一导电层上,具有多个第三窗ロ以使该第一导电层暴露出多个第一导电层第一外露部分,且每ー上述的第三窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗ロ内;以及一第二导电层,形成于该主动层上,具有多个第四窗ロ以使该第一导电层暴露出多个第一导电层第二外露部分,且每ー上述的第四窗ロ位于所对应的ー个上述的第一窗ロ内;其中,该反射层具有一折射率与一厚度,藉以使该建筑整合式光伏面板的反射率光谱在一可见光谱的一选定波长范围内,对于一入射光具有一最大值,且该反射层包含微晶娃。2.如权利要求I所述的建筑整合式光伏面板,其特征在干,该选定波长范围对应于紫色、深蓝色、浅蓝色、银色、金色、橙色、红色与棕色当中至少ー者。3.如权利要求I所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,该反射层的折射率介于I.5与6.5之间。4.如权利要求I所述的建筑整合式光伏面板,其特征在干,该厚度介于Inm与600nm之间。5.如权利要求I所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,该第一导电层与该第二导电层包含一透明导电氧化物或一金属。6.如权利要求5所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,该透明导电氧化物包含氧化锌、氧化錫、氧化铟、氧化铝锡、氧化铝锌、氧化镉铟、氧化镉锌、氧化镓锌与氧化氟锡当中至少ー者。7.如权利要求5所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,该金属包含钥、钛、镍、金、银、铬与铜当中至少ー者。8.如权利要求I所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,该主动层更包含至少一光伏层,且该光伏层由至少一半导体所形成。9.如权利要求8所述的建筑整合式光伏面板,其特征在干,该半导体包含第IV族元素半导体、第III-V族元素半导体、第II-VI族元素半导体与有机化合物半导体当中的至少ー者。10.一种建筑整合式光伏面板,包含ー基材层;一第一导电层;一主动层,形成于该第一导电层上;一第二导电层,形成于该主动层上;以及一反射层,形成于该基材层与该第一导电层之间,或形成于该第二导电层上使该第一导电层形成于该基材层上;其中,该反射层具有一折射率与一厚度,藉以使该BIPV面板的反射率光谱在一可见光谱的ー选定波长范围内,对于一入射光具有一最大值,且该反射层包含微晶娃。11.如权利要求10所述的建筑整合式光伏面板,其特征在干,该选定波长范围对应于紫色、深蓝色、浅蓝色、银色、金色、橙色、红色与棕色当中至少ー者。12.如权利要求10所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,该厚度介于Inm与600nm之间。13.如权利要求10所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,该第一导电层与该第二导电层包含一透明导电氧化物或一金属。全文摘要本发明公开了一种建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)面板,在其中一实施例中包含一基材层、一反射层、一第一导电层、一主动层、与一第二导电层。反射层形成于基材层上,第一导电层形成于该基材层上,主动层形成在第一导电层上,且第二导电层形成在主动层上。反射层具有一折射率与一厚度,藉以使BIPV面板的反射率光谱在一可见光谱的一选定波长范围内,对于一入射光具有一最大值。文档编号H01L31/042GK102800721SQ20121016733公开日2012年11月28日申请日期2012年5月25日优先权日2011年5月27日发明者蔡进耀,林义凯,曾一恒,张志雄,林昆志申请人:宇通光能股份有限公司
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