可挠式太阳能电池模块及其制造方法与流程

本发明系有关于一种太阳能电池模块，特别是一种可挠式太阳能电池模块及其制造方法。

【先前技术】

传统的可挠式太阳能电池模块包含由金属薄板作为基板的复数个太阳能电池，各太阳能电池系将其上电极层延伸形成至相邻太阳能电池的金属基板，以将该些太阳能电池相互搭接以进行串联，此种串联方式的缺点系为各太阳能电池的上电极层及吸收层容易因无法承受金属基板弯曲时所产生的压力而破碎断裂，如此一来将严重影响可挠式太阳能电池模块的光电转换效能，且此串接方式将造成可挠式太阳能电池模块的开口率过低，无法提供较佳的光电转换效率。另一种可挠式太阳能电池模块，其系将复数个太阳能电池间隔设置于一可挠式板体上，并于相邻太阳能电池间形成隔绝层以避免短路，且另将导电电极之两端分别形成于两相邻太阳能电池的上电极层与背电极层，以串联复数个太阳能电池，其缺点系为制程繁琐，需进行多项切割制程来隔绝相邻太阳能电池以避免短路，故不适于产品量产。因此，如何设计出一种制程简易快速的可挠式太阳能电池模块，即为现今太阳能产业亟需努力发展的重要课题。

技术实现要素：

本发明系提供一种制程简易快速的可挠式太阳能电池模块及其制造方法，其系将复数个太阳能电池间隔设置于可挠式板体上，并于相邻太阳能电池间形成绝缘层以防止短路，且另设置辅助电极来串接相邻太阳能电池，而形成可挠式太阳能电池模块。本发明的制程简单，可快速制作出品质稳定、光电转换效率较佳的可挠式太阳能电池模块，故可大幅提升产品的市场竞争力。

为了达到上述目的，本发明一实施例可挠式太阳能电池模块的制造方法，其系用来串并联复数个太阳能电池组，每一该太阳能电池组分别具有至少一基板、一第一电极层、一光电转换层与一第二电极层，该方法包含有：于每一太阳能电池组的至少一端边移除部分第二电极层与部分光电转换层，且露出部分第一电极层；于一可挠性板体上间隔设置该些太阳能电池组，且露出相邻太阳能电池组之间的部分可挠性板体；以转印技术形成复数绝缘层，每一绝缘层位于两相邻太阳能电池组之间所露出的部分可挠性板体上，以利用绝缘层隔绝各太阳能电池组之第二电极层及第一电极层与相邻太阳能电池组之第一电极层；以转印技术形成复数辅助电极，每一辅助电极位于各太阳能电池组之第二电极层及相邻太阳能电池组所露出的部分第一电极层上，以串并联复数个太阳能电池组；以及于太阳能电池组之辅助电极的表面覆盖一抗温保护层。

本发明又一实施例可挠式太阳能电池模块，包含一可挠式板体；复数个太阳能电池组，间隔设置于可挠式板体上，各太阳能电池组包含有：一基板设置于可挠式板体上；一第一电极层形成于基板上；一光电转换层形成于第一电极层之表面且露出部分之第一电极层，其中光电转换层之一宽度系小于第一电极层之一宽度；以及一第二电极层形成于该光电转换层上；复数绝缘层，分别形成于各太阳能电池组所露出之部分第一电极层及相邻太阳能电池组间所露出之部分可挠式板体上，使绝缘层系隔绝于各太阳能电池组之第二电极层及 第一电极层与相邻太阳能电池组之第一电极层之间；复数辅助电极，分别形成于各太阳能电池组之第二电极层及相邻太阳能电池组所露出之部分第一电极层上，以串并联复数个太阳能电池组；以及一抗温保护层，覆盖该些辅助电极。

【图式简单说明】

图1a至图1e所示为本发明一第一实施例可挠式太阳能电池模块的制造方法之流程示意图。

图2a至图2e所示为本发明一第二实施例可挠式太阳能电池模块的制造方法之流程示意图。

图3所示为本发明一实施例可挠式太阳能电池模块之外观剖视图。

图4所示为本发明一实施例可挠式太阳能电池模块之辅助电极上视图。

【实施方式】

请参阅图1a至图1e所示为本发明一第一实施例可挠式太阳能电池模块的制造方法之流程示意图，如图1a所示，制作复数个太阳能电池组101，每一太阳能电池组包含一基板14、一第一电极层16、一光电转换层18与一第二电极层20，其中每一太阳能电池组101执行切边制程以移除两端边的部分第二电极层20与光电转换层18，其中因移除部分第二电极层20与光电转换层18而露出之部分第一电极层16的宽度系为宽度w。又每一太阳能电池组101另可包含有一缓冲层22，形成于光电转换层18与第二电极层20之间。

接着，如图1b所示，将进行过切边制程的复数个太阳能电池组101平放且间隔设置于可挠式板体12上，其中两相邻太阳能电池组101之间隙系为间 距x。

之后，如图1c所示，使用转印技术将复数绝缘层24分别形成于相邻太阳能电池组101之间，并完整覆盖第一电极层16上宽度w的区域及可挠式板体12上间距x的区域。其中，为了精准涂布绝缘涂料及导电涂料，使用者可利用转印技术将各绝缘层24形成至两相邻太阳能电池组101之一端边所露出的部分第一电极层16、及相邻端边所露出间距x的部分可挠式板体12上。绝缘层24系可用来隔绝一太阳能电池组101的第一电极层16与另一相邻太阳能电池组101的第二电极层20，以避免复数太阳能电池组101短路。

接着，如图1d所示，使用转印技术将复数个辅助电极26分别跨设绝缘层24上，以使辅助电极26的两端可分别连接至相对应太阳能电池组101之第二电极层20与相邻太阳能电池组101之第一电极层16，借以串并联相邻的太阳能电池组101。

最后，如图1e所示，于复数辅助电极26的表面覆盖一抗温保护层30，借以形成一可挠式太阳能电池模块，其中抗温保护层30之材质系可为铁氟龙。

其中，在每一太阳能电池组101中，基板14系可为一不锈钢箔片(Stainless steel foil)或铝箔片(Aluminum foil)等金属箔片，第一电极层16系可由钼、钽、钛、钒或锆等金属电极所组成，光电转换层18系可由具有黄铜矿结构之化合物所组成，例如铜铟硒(CIS)、铜铟硫(CIS)、铜铟镓硒(CIGS)或铜铟镓硒硫(CIGSS)等，第二电极层20系可由氧化铝锌或铟锡氧化物所组成。惟不限于此，基板14、第一电极层16、光电转换层18、第二电极层20、以及缓冲层22之组成材质可不限于上述实施例所述，端视设计需求而定。

又，绝缘层24系使用不反光材质，辅助电极26系可为一导电银胶或一导电铝胶，缓冲层22系可由硫化锌、硫化镉或硫化铟化合物以及本质氧化锌 所组成。由于绝缘层24与辅助电极26需精准地控制其涂布范围，故可利用转印技术将绝缘层24与辅助电极26形成至特定区域，且制作出特定形状及尺寸，以有效串并联复数个太阳能电池组101。

请参阅图2a至图2e所示为本发明一第二实施例可挠式太阳能电池模块的制造方法之流程示意图。如图2a所示，制作复数个太阳能电池组101’，每一太阳能电池组包含一基板14、一第一电极层16、一光电转换层18与一第二电极层20，其中每一太阳能电池组101系执行一单边切边制程，以移除每一太阳能电池组101’之两端其中一端边的部分第二电极层20与光电转换层18，并露出宽度w的部分第一电极层16。

接着，如图2b所示，将进行过单边切边制程的复数个太阳能电池组101’平放且间隔设置于可挠式板体12上，其中两相邻太阳能电池组101’之间隙系为x。

之后，如图2c所示，使用转印技术将复数绝缘层24分别形成于相邻太阳能电池组101’之间所露出的间距x的部分可挠式板体12上，于一实施例中，绝缘层24并可选择地有部份亦覆盖于相邻太阳能电池组101’之单边所露出的第一电极层16上。

接着，如图2d所示，使用转印技术将复数个辅助电极26分别跨设绝缘层24上，以使辅助电极26的两端可分别连接至相对应太阳能电池组101’之第二电极层20与相邻太阳能电池组101’之第一电极层16，借以串并联相邻的太阳能电池组101’。

最后，如图2e所示，于复数辅助电极26的表面覆盖一抗温保护层30，借以形成一可挠式太阳能电池模块，其中抗温保护层之材质系可为铁氟龙。

此第二实施例之制程与前述第一实施例之制程的差异在于，于第二 实施例中，各太阳能电池组101’仅需执行单边的切边制程，因此当涂布绝缘层24于两相邻太阳能电池组101’之间时，绝缘层24可选择形成于可挠式板体12上间距x的区域，或另可形成于可挠式板体12上间距x之区域及相邻的裸露第一电极层16上，以有效防止两相邻太阳能电池组101’短路。此实施例中，于前述实施例具有相同编号之元件系具有相同结构与功能，故在此不再详述。

请参阅图3所示为本发明一实施例可挠式太阳能电池模块之外观剖视图。如图3所示，可挠式太阳能电池模块10包含一可挠式板体12以及复数个太阳能电池组101。于一实施例中，可挠式板体12系为可挠曲的薄板，可挠式板体12的材质可为乙烯醋酸乙烯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate，EVA)或聚酰亚胺(Polyimide，PI)等绝缘化合物，惟不限于此，可挠式板体12亦可使用导体材质；复数个太阳能电池组101系间隔设置于可挠式板体12上，每一太阳能电池组101包含有一基板14，设置于可挠式板体12上；一第一电极层16，形成于基板14上；一光电转换层18，形成于第一电极层16之表面且于两端边露出部分的第一电极层16，意即光电转换层18之一宽度实质上小于第一电极层16之一宽度；以及一第二电极层20，形成于光电转换层18上，且具有与光电转换层18相同之一宽度。各太阳能电池组101另可包含有一缓冲层22，形成于光电转换层18与第二电极层20之间。

接续上述说明，可挠式太阳能电池模块10另包含有复数个绝缘层24，形成于各太阳能电池组101其中一端边所露出之部分第一电极层16、及相邻太阳能电池组101间所露出之部分可挠式板体12上。各绝缘层24可用来隔绝相对应太阳能电池组101之第二电极层20与相邻太阳能电池组101之第一电极层16，以防止两太阳能电池组101短路。可挠式太阳能电池模块10另包含有复数个辅助电极26，形成于各太阳能电池组101之第二电极层20、及相邻太阳能电池组101 之另一端边所露出之部分第一电极层16上。各辅助电极26系跨设于相对应绝缘层24上，以使辅助电极26之两端可分别接触相对应太阳能电池组101之第二电极层20与相邻太阳能电池组101之第一电极层16，以将设置于可挠式板体12上的复数个太阳能电池组101相互串并联起来。

请同时参阅图4所示为本发明一实施例可挠式太阳能电池模块10之辅助电极上视图。其中，各辅助电极26可包含有复数个第一区段261与一第二区段262，各第一区段261之一端系连接第二区段262，且各第一区段261之另一端系反向延伸于第二电极层20上，意即辅助电极26可形成为一汇流(bus bar)结构。如图4所示，复数个第一区段261系可分别形成于绝缘层26与相对应太阳能电池组101之第二电极层20上，第二区段262系可设置于相邻太阳能电池组101所露出之部分第一电极层16上，因此辅助电极26系可用来串并联两相邻的太阳能电池组101以形成可挠式太阳能电池模块10；又于复数辅助电极26的表面覆盖一抗温保护层30，抗温保护层30之材质系可为铁氟龙。

如图3与图4所示，各太阳能电池组101所露出的部分第一电极层16之一宽度系可为宽度w，两相邻太阳能电池组101间隔设置于可挠式板体12上所露出之部分可挠式板体12的一间隙可为间距x，辅助电极26之第一区段261具有一线宽w1，且辅助电极26之第二区段262具有一线宽w2。线宽w2系可实质上小于宽度w，第二区段262不会接触到相邻太阳能电池组101的第二电极层20，以确保相邻太阳能电池组101可维持成断路状态。

综上所述，本发明之可挠式太阳能电池模块的制造方法系将复数个各自独立的太阳能电池组设置于可挠式板体上，且各太阳能电池组系经由切边制程处理以露出电极端供后续串并联制程连接。接着，复数个太阳能电池组可间隔形成至可挠式板体上，并可使用转印技术将绝缘层形成于相邻太阳能电池 组之间以避免造成短路。最后可再使用转印技术将辅助电极的两端分别连接于相邻太阳能电池组的第一电极层及第二电极层(意即两相邻太阳能电池组的正极端与负极端)，而完成复数个太阳能电池组的串并联制程。另一方面，藉由抗温保护层的覆盖，更可有效保护太阳能电池组，以增加太阳能电池组的寿命。

相较于先前技术，本发明系将复数个太阳能电池组间隔设置于可挠式板体上，并于相邻太阳能电池组间另形成绝缘层以防止短路，且另设置辅助电极来串接相邻太阳能电池组，而形成可挠式太阳能电池模块。此外，本发明的制程简单，可快速制作出品质稳定、光电转换效率较佳的可挠式太阳能电池模块，故可大幅提升产品的市场竞争力。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。

【符号说明】

10… 可挠式太阳能电池模块

101、101’… 太阳能电池组

12… 可挠式板体

14… 基板

16… 第一电极层

18… 光电转换层

20… 第二电极层

22… 缓冲层

24… 绝缘层

26… 辅助电极

261… 第一区段

262… 第二区段

w… 宽度

x… 间距

w1… 线宽

w2… 线宽。