专利名称：光电转换模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光电转换模块。
背景技术：
太阳能电池(solar cell)可将光能转换为电能，其中光能又以太阳光为主要来源。由于太阳能电池在转换过程中不会产生温室气体，因此可以实现绿色能源的环境。近年来，随着太阳能科技的进歩与发展，太阳能电池的价格已大幅下滑，使太阳能电池在消费市场上更受欢迎。举例来说，太阳能电池已广泛地应用于住宅的屋顶与大楼的外墙，以及各种电子产品中。公知太阳能电池的迎光面上设置有多个指状电极、连接焊带(tabbing ribbon)与总线焊带(bussing ribbon)。其中,连接焊带电性连接指状电极,且连接焊带与太阳能电池之间、连接焊带与总线焊带之间均以焊接的方式连接，以确保电流传输。当太阳能电池被光线(例如太阳光)照射时，太阳能电池产生的电流会先由指状电极汇集至连接焊带，然后再藉由总线焊带输出至外部的用电装置或储电装置。目前，连接焊带可藉由机器自动化焊接于太阳能电池上，连接焊带与总线焊带之间的连接则需通过人工方式手动焊接。然而，手动焊接相较自动化焊接需花费较多的焊接时间与较高的人力的成本，使得制造成本提高。
发明内容
为解决上述问题，本发明的一技术态样为一种光电转换模块。根据本发明一实施方式，一种光电转换模块包括至少一光电转换元件、至少一第一焊带、一第二焊带与至少二封装体。光电转换元件包括具多个指状电极的太阳能基板。第一焊带位于太阳能基板上·，并与指状电极交错。第一焊带具有第一连接部，且第一连接部凸出于太阳能基板。第二焊带具有至少一第二连接部。第一连接部与第二连接部交错并重叠，使得一部分第一连接部位于第二连接部上方，另一部分第一连接部位于第二连接部下方。封装体分别位于光电转换元件、第一焊带与第二焊带的上方与下方，藉此固定第一焊带与第二焊带的相对位置。在本发明一或多个实施方式中，上述第一连接部与第二连接部重叠处具有切口。在本发明一或多个实施方式中，上述光电转换模块还包括透光保护元件。透光保护元件覆盖于光电转换元件上方的封装体上，且面对指状电极。在本发明一或多个实施方式中，上述光电转换模块还包括背板。光电转换兀件下方的封装体位于背板与透光保护元件之间。在本发明一或多个实施方式中，上述第一焊带的厚度介于0.1mm至0.2mm之间。在本发明一或多个实施方式中，上述第二焊带的厚度介于0.25mm至0.35mm之间。本发明的一技术态样为一种光电转换模块。根据本发明一实施方式，一种光电转换模块包括至少一光电转换元件、至少一第一焊带、第二焊带与至少二封装体。光电转换元件包括具多个指状电极的太阳能基板。第一焊带位于太阳能基板上，并与指状电极交错。第一焊带具有第一连接部，且第一连接部凸出于太阳能基板。第二焊带具有至少一第二连接部，第二连接部具有穿孔，且第一连接部与第二连接部交错并重叠使得至少一部分第一连接部位于穿孔中。封装体分别位于光电转换元件、第一焊带与第二焊带的上方与下方，藉此固定第一焊带与第二焊带的相对位置。在本发明一或多个实施方式中，上述光电转换模块还包括透光保护元件。透光保护元件覆盖于光电转换元件上方的封装体上，且面对指状电极。在本发明一或多个实施方式中，上述光电转换模块还包括背板。光电转换兀件下方的封装体位于背板与透光保护元件之间。在本发明一或多个实施方式中，上述第一焊带的厚度介于0.1mm至0.2mm之间。在本发明一或多个实施方式中，上述第二焊带的厚度介于0.25mm至0.35mm之间。本发明的一技术态样为一种光电转换模块。根据本发明一实施方式，一种光电转换模块包括至少一光电转换元件、至少一第一焊带、第二焊带与至少二 封装体。光电转换元件包括具多个指状电极的太阳能基板。第一焊带位于太阳能基板上，并与指状电极交错。第一焊带具有第一连接部，且第一连接部凸出于太阳能基板。第二焊带具有至少一第二连接部。第一连接部弯折而重叠于第二连接部的上表面与下表面。封装体分别位于光电转换元件、第一焊带与第二焊带的上方与下方，藉此固定第一焊带与第二焊带的相对位置。在本发明一或多个实施方式中，上述第二连接部具有凹部。凹部抵靠于第一连接部的弯折处，可用来限位第一连接部。在本发明一或多个实施方式中，上述光电转换模块还包括透光保护元件。透光保护元件覆盖于光电转换元件上方的封装体上，且面对指状电极。在本发明一或多个实施方式中，上述光电转换模块还包括背板。光电转换兀件下方的封装体位于背板与透光保护元件之间。在本发明一或多个实施方式中，上述第一焊带的厚度介于0.1mm至0.2mm之间。在本发明一或多个实施方式中，上述第二焊带的厚度介于0.25mm至0.35mm之间。在本发明上述实施方式中，由于第一焊带的第一连接部凸出于太阳能基板，且第二焊带的第二连接部以卡合的方式连接第一焊带的第一连接部，因此当压合封装体与太阳能基板时，第一焊带与第二焊带的相对位置可被封装体固定。如此一来，第一焊带与第二焊带之间可省略焊接的工艺，且日后若发生光电转换元件与封装体分离现象仍可确保电流传输。也就是说，光电转换模块可节省焊接的时间与人力的成本。此外，封装体压合太阳能基板的工艺为制作公知光电转换模块时的必要工艺，本发明的光电转换模块可直接采用，不会增加封装工艺的成本。
图1为绘示根据本发明一实施方式的光电转换模块的立体图；图2为绘示图1的光电转换模块的分解图；图3为绘示图1沿线段3-3的剖面图；图4为绘示根据本发明一实施方式的第一焊带与第二焊带卡合前的俯视图5为绘示图4的第一焊带与第二焊带卡合后的俯视图；图6为绘示根据本发明另一实施方式的第一焊带与第二焊带卡合前的俯视图；图7为绘示图6的第一焊带与插入第二焊带的缝隙后的俯视图；图8为绘示图7的第一焊带与第二焊带卡合后的俯视图；图9为绘示根据本发明又一实施方式的第一焊带与第二焊带卡合前的俯视图；图10为绘示图9的第一焊带与第二焊带卡合后的俯视图；图11为绘示图10沿线段11-11的剖面图；图12为绘示根据本发明再一实施方式的第一焊带与第二焊带卡合后的俯视图；图13为绘示图12沿线段13-13的剖面图；图14为绘示根据本发明一实施方式的光电转换模块的制造方法的流程图。上述附图中的附图标记说明如 下:100:光电转换模块 110:光电转换元件112:太阳能基板114:指状电极116:第一焊带117:第一连接部118:第二焊带119:第二连接部121:缝隙122:切口123:穿孔124:凸点125:缺口126:顶壁127:底板128:侧墙130a:封装体130b:封装体132:凹部134:容置空间140:透光保护元件 150:背板3-3:线段11-11:线段13-13:线段Dl:方向D2:方向D3:方向D4:方向H:距离S1:步骤S2:步骤S3:步骤S4:步骤S5:步骤
具体实施例方式以下将以图式揭示本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。图1为绘示根据本发明一实施方式的光电转换模块100的立体图。图2为绘示图1的光电转换模块100的分解图。同时参阅图1与图2,光电转换模块100包括多个光电转换元件110、多个第一焊带116、至少一第二焊带118与封装体130a、130b。光电转换元件110包括具多个指状电极114的太阳能基板112，太阳能基板112的上表面另具有多个带状电极(图未示)且下表面另具有背面电极(图未示)。其中，多个指状电极114位于太阳能基板112上表面且平行排列配置。第一焊带116位于至少一太阳能基板112上，用以电性连接任两相邻光电转换元件110，第一焊带116的长度实质大于太阳能基板112的长度并与多个指状电极114交错。用于连接第二焊带118的第一焊带116的末端具有第一连接部117，且第一连接部117位于太阳能基板112外而不与太阳能基板112重叠，也就是第一连接部117凸出于太阳能基板112。第二焊带118的延伸方向与第一焊带116的延伸方向实质垂直，并具有多个第二连接部119，第二连接部119以卡合的方式连接于垂直延伸的第一连接部117。封装体130a、130b分别位于光电转换元件110、第一焊带116与第二焊带118的上方与下方，可固定第一焊带116与第二焊带118的相对位置。此外，光电转换模块100还可包括透光保护元件140与背板150。透光保护元件140覆盖于封装体130a上，且面对指状电极114。封装体130b位于背板150与透光保护元件140之间。封装体130a、130b与光电转换元件110位于背板150与透光保护元件140之间，且封装体130a具有透光性。当光电转换模块100具透光保护元件140的迎光面被光线(例如太阳光)照射时，太阳能基板112产生的电流会先由指状电极114汇集至第一焊带116，然后再藉由卡合于第一焊带116的第二焊带118输出至外部的用电装置或储电装置。在本实施方式中，太阳能基板112可将光能转换为电能。太阳能基板112包含叠合的光电转换层，其具有p-n结(p-n junction)、p-1-n结(p_i_n junction)或异质结(hetero junction)。光电转换层的材质可以包含非晶娃(amorphous silicon)、单晶娃、娃异质结(silicon heterojunction)、多晶娃、硫化镉(cadmium diselenide ;CdS)、締化镉(cadmium telluride ;CdTe)、铟硒化铜(copper indium selenide ；CIS)或铜铟嫁硒(copper indium gallium diselenide ;CIGS)。但不以上述材料为限。此外,太阳能基板112可藉由化学气相沉积(chemical vapor deposition ;CVD)、物理气相沉积(physical vapordeposition ；PVD)、派镀或其他沉积方法制作。此外，指 状电极114、第一焊带116与第二焊带118的材质可以包含铜、银、金、镍、招、合金或其他可导电的材料。第一焊带116的厚度可介于0.1mm至0.2mm之间，第二焊带118的厚度可介于0.25mm至0.35mm之间。指状电极114可藉由网印的方式形成于太阳能基板112上。透光保护元件140具有透光性，使光线可进入至光电转换元件110。透光保护元件140的材质可以包括塑胶、玻璃、氟化物或聚合物薄膜。实际上，其他具有高透明度、重量轻、有弹性的材料也可用来制作透光保护元件140。封装体130a、130b的材质可以包括聚乙烯醋酸乙烯脂(ethylene vinyl acetate ；EVA)或娃胶。背板150的材质可以包括聚氟乙烯(polyvinyl fluoride ;PVF),例如Tedlar复合材料,或聚苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate ；PET)涂布氟化层。图3为绘示图1沿线段3-3的剖面图。同时参阅图2与图3，在本实施方式中，第二焊带118的第二连接部119为缝隙121的形式，使得第二焊带118的第二连接部119可供第一焊带116的第一连接部117插入并穿过而卡合于缝隙121中。如此一来，两者固定之后，一部分第一连接部117会位于第二连接部119上方，而另一部分第一连接部117则位于第二连接部119下方。在制作光电转换模块100时,可先提供至少一太阳能基板112,其表面形成有多个指状电极114。接着，以垂直于指状电极114的方向放置第一焊带116于太阳能基板112上，并使第一焊带116的第一连接部117凸出于太阳能基板112外。之后，将第一焊带116的第一连接部117插入并穿过第二焊带118的第二连接部119的缝隙121,第一连接部117穿过第二连接部119后的长度可约略延伸超出第二焊带118的范围，使第二焊带118确实卡合于第一焊带116。之后，将连接第一焊带116与第二焊带118的太阳能基板112放置于封装体130a、130b之间，便可压合封装体130a、130b与太阳能基板112，使第一焊带116与第二焊带118的相对位置可被固定。如此一来第一焊带116与第二焊带118之间可省略公知的焊接工艺，且日后若发生光电转换元件与封装体分离现象仍可确保电流传输。也就是说，光电转换模块100可节省焊接的时间与人力的成本。另外，封装体130a、130b压合太阳能基板112的工艺为制作公知光电转换模块时的必要工艺，本发明的光电转换模块100可直接采用，不会增加封装工艺的成本。此外，第一焊带116与第二焊带118可以为铜条表面镀锡的条状金属片，在铜表面的锡的熔点温度小于或等于140°C。封装体130a、130b与太阳能基板112被压合时的温度可介于140至160°C之间。如此一来，当第一焊带116与第二焊带118经封装体130a、130b压合时，锡会熔化。待冷却后，锡便会固化，使第一连接部117与第二连接部119形成电性连接且相对位置更加稳固。图4绘示根据本发明一实施方式的第一焊带116与第二焊带118卡合前的俯视图。图5绘示图4的第一焊带116与第二焊带118卡合后的俯视图。同时参阅图4与图5，当卡合第二焊带118与第一焊带116时,可将第一焊带116的第一连接部117以方向Dl插入并穿过第二焊带118的第二连接部119的缝隙121。缝隙121的开口宽度约略大于第一焊带116的宽度，具有预先定位第一焊带116与第二焊带118的功能，以避免其水平方向位移。应了解到，已叙述过的元件与材料将不在重复赘述，合先叙明。在以下叙述中，将说明其他形式的第一连接部117与第二连接部119。图6为绘示根据本发明另一实施方式的第一焊带116与第二焊带118卡合前的俯视图。图7为绘示图6的第一焊带116插入并穿过第二焊带118的缝隙121后的俯视图。同时参阅图6与图7，当卡合第二焊带118与第一焊带116时，可将第一焊带116的第一连接部117以方向D2插入并穿过第二焊带118的第二连接部119的缝隙121。与图4、图5实施方式不同的地方在于:本实施例的第一连接部117在与第二连接部119的重叠处还具有切口 122。图8为绘示图7的第一焊带116与第二焊带118卡合后的俯视图。同时参阅图7与图8，当第一焊带116的第一连接部117插入并穿过第二焊带118的第二连接部119的缝隙121后，可将第一焊带116的第一连接部117以方向D3移动或者以相反方向移动第二焊带118，使第一连接部117的切口 122卡合于第二连接部119的缝隙121边缘。缝隙121与切口 122具有预先定位第二焊带118的功能，可同时避免第二焊带118水平与垂直方向位移。图9为绘示根据本发明又一实施方式的第一焊带116与第二焊带118卡合前的俯视图。图10为绘示图9的第一焊带116与第二焊带118卡合后的俯视图。同时参阅图9与图10，第一焊带116的 第一连接部117还具有凸点124，且第二焊带118的第二连接部119还具有穿孔123。当卡合第二焊带118与第一焊带116时，可将第一焊带116的第一连接部117以方向D4移动至第二焊带118下方，使凸点124对准穿孔123。接着，可施压于第二焊带118，使凸点124卡合于穿孔123。第一连接部117与第二连接部119交错并重叠，使得至少一部分第一连接部117位于第二连接部119的穿孔123中。在本实施方式中，穿孔123与凸点124具有预先定位第二焊带118的功能。图11为绘示图10沿线段11-11的剖面图。如图所示，第一连接部117的凸点124的相对侧具有凹口 125。在本实施方式中，凸点124的形成方式可从第一连接部117背对于凸点124的表面冲压而成，并同时在冲压处分别形成凸点124与凹口 125于第一连接部117上表面与下表面，但不以限制本发明。图12为绘示根据本发明再一实施方式的第一焊带116与第二焊带118卡合后的俯视图。图13为绘示图12沿线段13-13的剖面图。同时参阅图12与图13，第一焊带116的第一连接部117藉由弯折而具有顶壁126、底板127与侧墙128。其中，顶壁126连接于第一焊带116的一端缘。底板127平行于顶壁126。侧墙128连接于顶壁126与底板127之间，使容置空间134形成于顶壁126、侧墙128与底板127之间。当卡合第一焊带116与第二焊带118时，容置空间134可用来容置第二焊带118的第二连接部119，使得第二连接部119定位于顶壁126、底板127与侧墙128之间。也就是说，第一连接部117系弯折而重叠于第二连接部119的上表面与下表面。在本实施方式中，顶壁126与底板127之间的距离H大致等于第二焊带118的厚度。此外，本实施例的第二焊带118的第二连接部119具有凹部132，位于第二焊带118的边缘。第一连接部117由第二连接部119上方弯折卡合于凹部132，使得第一连接部117的侧墙128抵靠于凹部132边缘，可限位第一连接部117。在本实施方式中，第一连接部117的顶壁126、侧墙128与底板127及第二连接部119的凹部132具有预先定位第二焊带118的功能。另外，第一连接部117的顶壁126、侧墙128与底板127系藉由弯折第一连接部117来形成，使第二焊带118 的第二连接部119可容置于顶壁126、侧墙128与底板127形成的容置空间134中。图14为绘示根据本发明一实施方式的光电转换模块的制造方法的流程图。首先在步骤SI中，提供太阳能基板，其上形成有多个指状电极。之后在步骤S2中，连接至少一第一焊带于太阳能基板，第一焊带的延伸方向与指状电极的延伸方向实质垂直，其中第一焊带的第一连接部位于太阳能基板外。接着在步骤S3中，使第二焊带的第二连接部与第一焊带的第一连接部相互交错并层叠，其交叠的方式如前述实施例所述。最后在步骤S4中，提供至少一封装体，并压合至少一封装体与太阳能基板，藉此固定第一焊带与第二焊带的相对位置。本发明上述实施方式与先前技术相较，第二焊带的第二连接部以卡合的方式连接第一焊带的第一连接部，因此当压合封装体与太阳能基板时，第一焊带与第二焊带的相对位置可被封装体固定同时形成两者间电性连接的机制。如此一来，第一焊带与第二焊带之间可省略焊接的工艺，且日后若发生光电转换元件与封装体分离现象仍可确保电流传输。也就是说，光电转换模块可节省焊接的时间与人力的成本。此外，封装体压合太阳能基板的工艺为制作公知光电转换模块时的必要工艺，本发明的光电转换模块可直接采用，不会增加封装工艺的成本。 虽然本发明已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员， 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所界定的范围为准。
权利要求
1.一种光电转换模块，包括: 至少一光电转换元件，包括: 一太阳能基板，具有多个指状电极； 至少一第一焊带，位于该太阳能基板上，并与所述多个指状电极交错，其中该第一焊带具有一第一连接部，且该第一连接部凸出于该太阳能基板； 一第二焊带，具有至少一第二连接部，其中该第一连接部与该第二连接部交错并重叠，使得一部分该第一连接部位于该第二连接部上方，另一部分该第一连接部位于该第二连接部下方；以及 至少二封装体，分别位于该光电转换元件、该第一焊带与该第二焊带的上方与下方，藉此固定该第一焊带与该第二焊带的相对位置。
2.如权利要求1所述的光电转换模块，其中该第一连接部与该第二连接部重叠处具有一切口。
3.如权利要求 1所述的光电转换模块，还包括: 一透光保护元件，覆盖于该光电转换元件上方的该封装体上，且面对所述多个指状电极。
4.如权利要求3所述的光电转换模块,还包括: 一背板，该光电转换元件下方的该封装体位于该背板与该透光保护元件之间。
5.如权利要求1所述的光电转换模块，其中该第一焊带的厚度介于0.1mm至0.2mm之间。
6.如权利要求1所述的光电转换模块，其中该第二焊带的厚度介于0.25mm至0.35mm之间。
7.一种光电转换模块，包括: 至少一光电转换元件，包括: 一太阳能基板，具有多个指状电极； 至少一第一焊带，位于该太阳能基板上，并与所述多个指状电极交错，其中该第一焊带具有一第一连接部，且该第一连接部凸出于该太阳能基板； 一第二焊带，具有至少一第二连接部，其中该第二连接部具有一穿孔，且该第一连接部与该第二连接部交错并重叠使得至少一部分该第一连接部位于该穿孔中；以及 至少二封装体，分别位于该光电转换元件、该第一焊带与该第二焊带的上方与下方，藉此固定该第一焊带与该第二焊带的相对位置。
8.如权利要求7所述的光电转换模块,还包括: 一透光保护元件，覆盖于该光电转换元件上方的该封装体上，且面对所述多个指状电极。
9.如权利要求8所述的光电转换模块,还包括: 一背板，该光电转换元件下方的该封装体位于该背板与该透光保护元件之间。
10.如权利要求7所述的光电转换模块,其中该第一焊带的厚度介于0.1mm至0.2mm之间。
11.如权利要求7所述的光电转换模块，其中该第二焊带的厚度介于0.25mm至0.35mm之间。
12.—种光电转换模块,包括: 至少一光电转换元件，包括: 一太阳能基板，具有多个指状电极； 至少一第一焊带，位于该太阳能基板上，并与所述多个指状电极交错，其中该第一焊带具有一第一连接部，且该第一连接部凸出于该太阳能基板； 一第二焊带，具有至少一第二连接部，其中该第一连接部系弯折而重叠于该第二连接部的上表面与下表面；以及 至少二封装体，分别位于该光电转换元件、该第一焊带与该第二焊带的上方与下方，藉此固定该第一焊带与该第二焊带的相对位置。
13.如权利要求12所述的光电转换模块，其中该第二连接部具有一凹部，该凹部抵靠于该第一连接部的弯折处，用以限位该第一连接部。
14.如权利要求12所述的光电转换模块,还包括: 一透光保护元件，覆盖于该光电转换元件上方的该封装体上，且面对所述多个指状电极。
15.如权利要求14所述的光电转换模块,还包括: 一背板，该光电转换元件下方的该封装体位于该背板与该透光保护元件之间。
16.如权利要求12所述的光电转换模块 ,其中该第一焊带的厚度介于0.1mm至0.2mm之间。
17.如权利要求12所述的光电转换模块，其中该第二焊带的厚度介于0.25mm至.0.35mm 之间。
全文摘要
本发明公开一种光电转换模块，包括至少一光电转换元件、至少一第一焊带、第二焊带与至少二封装体。光电转换元件包括具多个指状电极的太阳能基板。第一焊带位于太阳能基板上，并与指状电极交错。第一焊带具有第一连接部，且第一连接部凸出于太阳能基板。第二焊带具有至少一第二连接部。第一连接部与第二连接部交错并重叠，使得一部分第一连接部位于第二连接部上方，另一部分第一连接部位于第二连接部下方。封装体分别位于光电转换元件、第一焊带与第二焊带的上方与下方，藉此固定第一焊带与第二焊带的相对位置。本发明的光电装换模块可节省焊接的时间与人力的成本。
文档编号H01L31/05GK103236461SQ201310115449
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者陈勇志, 曾煌棊 申请人:友达光电股份有限公司