專利名稱：光伏裝置制造方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種能量轉換裝置的制造方法，且特別是有關于一種光伏裝置的制造方法。
背景技術：
在目前綠能科技的趨勢中，太陽能以其似乎取之不盡的優(yōu)勢獲得最多研究的關注。因此，用以將光能(特別是太陽光)轉換成電能的光伏裝置因而發(fā)展出來。此外，光伏裝置在光電轉換的過程中，并不會有產(chǎn)生溫室氣體，且生成的電能能用在各種應用上，就如同電池或發(fā)電廠產(chǎn)生的能源一樣。就因為上述的緣故，光伏裝置在市場上越來越受到歡迎， 也普遍應用于各種電子產(chǎn)品中?；旧?，光伏裝置包含兩片平行配置的基材，一光伏單元夾層于兩基材之間，還需要一密封材以密封光伏單元位于其內(nèi)部空間。在一般的制造過程中，光伏單元利用化學氣相沉積、物理氣相沉積、等離子增強化學氣相沉積等方式沉積于一基材上。在光伏單元沉積后，使用一封裝材將光伏單元封裝，而后將兩基材彼此以液態(tài)密封材固定在一起。液態(tài)密封材利用一涂布裝置以控制涂布在基材上的尺寸與方位。因為密封材是液態(tài)的，液態(tài)密封材涂布時的位置與尺寸都不太容易控制。涂布裝置在涂布時需要穩(wěn)定與精準的流量，因此需要花費更多成本在設備的研發(fā)上。此外，在液態(tài)密封材涂布后，還需要一烘烤步驟以凝固液態(tài)密封材，使得兩基材能緊密的結合在一起。烘烤步驟是一種耗時的步驟，會拖長制造的周期，因此也相對提高制造的成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的是在提供一種光伏裝置的改良制造方法。根據(jù)上述目的，提供一種光伏裝置制造方法，其包含以下步驟。(a)提供一前基材以及一后基材。(b)形成一光伏單元于前基材上。(c)使用一封裝材以封裝光伏單元。(d) 粘貼一固態(tài)密封膠帶于前、后基材其中之一，其中固態(tài)密封膠帶在室溫下是固態(tài)的。(e)使用固態(tài)密封膠帶及封裝材將前基材與后基材固定在一起，使得光伏單元與封裝材位于前、 后基材與固態(tài)密封膠帶所形成的封閉空間內(nèi)。依據(jù)本發(fā)明一實施例，步驟(e)還包含以下步驟。對準前基材與后基材。施加一壓力于對準后的前基材與后基材。加熱于對準后的前基材與后基材，使得前、后基材借固態(tài)密封膠帶及封裝材固定在一起。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，前、后基材加熱至140°C 160°C的范圍。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，壓力分別從前、后基材的兩相對方向垂直于前、后基材施力，且壓力的大小約為lOlkPa。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，在步驟(e)中，固態(tài)密封膠帶粘貼于前、后基材其中之一與封裝材的一邊緣區(qū)域。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，固態(tài)密封膠帶包含多條狀膠帶，且步驟(e)還包含粘貼該些條狀膠帶以完全環(huán)繞光伏單元及封裝材。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，該些條狀膠帶相互部分重疊。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，固態(tài)密封膠帶包含一丁基橡膠(butyl rubber)或聚異丁烯(polyisobutylene)制成的基底聚合物。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，前、后基材是一玻璃基材或聚合物片。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，固態(tài)密封膠帶的厚度等于光伏單元與封裝材的高度。由上述可知，固態(tài)密封膠帶被用來作為光伏裝置的密封材，因此密封的尺寸與方位都能精準的控制，進而提升光伏裝置的產(chǎn)品質量。此外，固態(tài)密封膠帶可以用人工或機械手臂兩種方式粘貼，可增加制造流程的彈性。在加熱固態(tài)密封膠帶的步驟中，不需將固態(tài)密封膠帶加熱至完全熔化，因此加熱所需的時間可以減少，也降低光伏單元于加熱過程中受損的機會。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下圖1是繪示依照本發(fā)明一實施方式的一種光伏裝置制造方法的流程圖；圖2A 21依照圖1的流程所繪示的對應光伏裝置的剖面示意圖。主要組件符號說明Sl S5:步驟100 光伏裝置110:前基材IlOa:邊緣區(qū)域120 后基材120a 邊緣區(qū)域130 光伏單元140 封裝材150:固態(tài)密封膠帶151 條狀膠帶A 封閉空間D:方向P 壓力
具體實施例方式請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明一實施方式的一種光伏裝置制造方法的流程圖。圖 2A 21依照圖1的流程所繪示的對應光伏裝置的剖面示意圖。請參照圖1的步驟Sl及圖2A，提供一前基材110及一后基材120以制造光伏裝置。在一實施例中，前基材110與后基材120可以是玻璃基材(例如鍍有透明導電氧化物膜的玻璃基材)。然而，本發(fā)明并不限前、后基材為玻璃基材，其它合適的材料亦可使用。舉例而言，前基材110與后基材120也可以是聚合物片(polymeric sheet),
4例如以 DuPont Teflon film、DuPont Teonex polyethylene naphthalate (PEN)或 DuPont Melinex ST polyester等材料制成的聚合物片。此外，前基材110與后基材120 均可為聚合物片。接著，在步驟S2中(同時參照圖2B)，一光伏單元130形成于前基材110上。光伏單元130可以是一薄膜光伏單元，其包含有第一導電極層、光電轉換層以及第二導電極層。光電轉換層的材料可以是非晶硅、二硒化鎘(cadmiumdiselenide)、硒化鎘、銅銦二硒 (copper indium diselenide)或銅銦嫁二硒(copperindium gallium diselenide),但不限制于上述的材料。光伏單元130可以使用化學氣相沉積、物理氣相沉積、等離子增強化學氣相沉積、濺鍍或其它已知合適的方式。上述提及的材料或方法都是舉例而已，并非用以限定本發(fā)明的范圍。在形成光伏單元130后，步驟S3接著使用封裝材140以封裝光伏單元。如圖2C 所繪示，封裝材140完全覆蓋光伏單元130，借以保護光伏單元130免于水氣的侵入或氧化。 換言之，封裝材140的面積需大于光伏單元130的面積，或至少等于光伏單元130的面積， 封裝材140才能夠完全覆蓋光伏單元130。封裝材140的選擇可根據(jù)不同產(chǎn)品需求的而有所差異。舉例而言，封裝材 140 可以是 DuPont Elvax ethyl vinyl acetate (EVA) ,DuPont PV5200系列、DuPont PV5300系列或其它聚合物片材料。上述提及的材料都是舉例而已，并非用以限定本發(fā)明的范圍。在步驟S4中，粘貼一固態(tài)密封膠帶150在前、后基材其中之一上。請參照圖2D，固態(tài)密封膠帶150粘貼在前基材上。固態(tài)密封膠帶150在室溫下(例如約25°C )是固態(tài)的， 且包含一丁基橡膠(butyl rubber)或聚異丁烯(polyisobutylene)制成的基底聚合物。固態(tài)密封膠帶150的厚度等于光伏單元130加上封裝材140的總高度。固態(tài)密封膠帶150是粘貼于前、后基材其中任一的邊緣區(qū)域，以環(huán)繞光伏單元130 及封裝材140。如圖2D及2E所繪示，固態(tài)密封膠帶150粘貼于前基材110的邊緣區(qū)域110a， 且完全環(huán)繞光伏單元130及封裝材140的周圍。在本實施例中，固態(tài)密封膠帶150包含多條狀膠帶151，該些條狀膠帶粘貼于前基材110，每一條狀膠帶151分別于對邊的條狀膠帶平行，且相鄰的條狀膠帶151彼此以端部對準及連接。因此，在條狀膠帶151加熱熔化后， 即形成一連續(xù)密封膠帶環(huán)以作為光伏單元130抵御外界損害因子(例如水氣、紫外光)入侵的阻隔。雖然在上述實施例中，相鄰的條狀膠帶151彼此以端部對準方式連接，但條狀膠帶的連接方式并不局限于此。在其它實施例中，相鄰的條狀膠帶151彼此相互部分重疊(例如以條狀膠帶的端部重疊)而連接，借以杜絕相鄰條狀膠帶間產(chǎn)生間隙的可能性。雖然在上述實施例中，固態(tài)密封膠帶150是粘貼于前基材110上，固態(tài)密封膠帶 150亦可依需求粘貼于后基材120上。如圖2G所繪示，固態(tài)密封膠帶150是粘貼于后基材 120的邊緣區(qū)域120a，用以環(huán)繞光伏單元130的周圍。當前基材110與后基材120組立后， 固態(tài)密封膠帶150即可完全環(huán)繞光伏單元130以及封裝材140。固態(tài)密封膠帶150粘貼于后基材120上的方式近似于固態(tài)密封膠帶150粘貼于前基材110上的方式，因而在此不再贅述。實務上，固態(tài)密封膠帶150可以用人工或機械手臂兩種方式粘貼，可增加制造流程的彈性。當使用人工方式粘貼固態(tài)密封膠帶150時，就能精簡制造設備而降低生產(chǎn)成本。而且，在粘貼時固態(tài)密封膠帶150尺寸及方向的也能控制的相當精準(相較于涂布液態(tài)密封材而言)。在執(zhí)行步驟S4后，步驟S5接著執(zhí)行。在步驟S5中，使用固態(tài)密封膠帶150及封裝材140前基材110與后基材120固定在一起，使得光伏單元130與封裝材140位于前、后基材(110;120)與固態(tài)密封膠帶150所形成的封閉空間㈧內(nèi)。請參照圖2H，步驟S5的執(zhí)行是為了穩(wěn)固且緊密的將前、后基材(110 ； 120)固定。 首先，將前基材110與后基材120先對準。接著，施加一壓力(P)于對準后的前基材110與后基材120。而后，加熱于對準后的前基材110與后基材120，使得前、后基材借固態(tài)密封膠帶150固定在一起。所需的壓力(P)大約為IOlkPa,且并且從前、后基材的兩相對方向(如圖中的箭頭方向)垂直于前、后基材施力(沿圖中的方向(D))。因此，固態(tài)密封膠帶150 就能很緊密的壓合于前基材110與后基材120之間。在施加壓力P于前基材110與后基材 120的同時，前、后基材(110;120)與固態(tài)密封膠帶150也會加熱至約140-160°C。因此，固
態(tài)密封膠帶150會熔化成半固態(tài)，而與前、后基材(110 ；120)共同形成一不透氣的密閉空間 ㈧。有鑒于上述需求，只需要將固態(tài)密封膠帶150的表層熔化以粘貼于前、后基材 (110 ； 120)即可，而不需要整個固態(tài)密封膠帶150都熔化。因此，加熱所需的時間可以減少， 也降低光伏單元130于加熱過程中受損的機會。此外，封裝材140也具有固定前、后基材(110 ；120)的效果。當前、后基材(110 ； 120)固定后，前基材110、后基材120及固態(tài)密封膠帶150之間即形成封閉空間(A)，而使光伏單元130及封裝材140被密封于封閉空間(A)中。如圖21所繪示，本實施例的光伏裝置100在前、后基材(110;120)固定后即宣告完成。通過使用固態(tài)密封膠帶150及封裝材140于光伏裝置100中，相較于已知的液態(tài)密封膠，光伏裝置100的防水能力大幅提升。根據(jù)的測試結果，當光伏裝置100使用以丁基橡膠(butyl rubber)或聚異丁烯(polyisobutylene)制成的固態(tài)密封膠帶150，其防水滲透率會低于每天0. 01g/cm2。當固態(tài)密封膠帶150使用于光伏裝置100時，光伏裝置100的漏水阻抗(water leakage resistivity)會大于70百萬歐姆(mega ohms)，且處于一穩(wěn)定狀態(tài)超過1000小時。由上述光伏裝置的制造方法可知，固態(tài)密封膠帶被用來作為光伏裝置的密封材， 因此密封的尺寸與方位都能精準的控制，進而提升光伏裝置的制造質量。此外，固態(tài)密封膠帶可以用人工或機械手臂兩種方式粘貼，可增加制造流程的彈性。在加熱固態(tài)密封膠帶的步驟中，不需將固態(tài)密封膠帶加熱至完全熔化，因此加熱所需的時間可以減少，也降低光伏單元于加熱過程中受損的機會。雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種光伏裝置制造方法，其特征在于，至少包含(a)提供一前基材以及一后基材；(b)形成一光伏單元于該前基材上；(c)使用一封裝材以封裝該光伏單元；(d)粘貼一固態(tài)密封膠帶于該前、后基材其中之一，其中該固態(tài)密封膠帶在室溫下是固態(tài)的；以及(e)使用該固態(tài)密封膠帶及該封裝材將該前基材與后基材固定在一起，使得該光伏單元與該封裝材位于該前、后基材與該固態(tài)密封膠帶所形成的封閉空間內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，步驟(e)還包含 對準該前基材與該后基材；施加一壓力于對準后的該前基材與該后基材；以及加熱于該對準后的該前基材與該后基材，使得該前、后基材借該固態(tài)密封膠帶及該封裝材固定在一起。
3.根據(jù)權利要求2所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，該前、后基材加熱至 140°C 160°C的范圍。
4.根據(jù)權利要求2所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，該壓力分別從該前、后基材的兩相對方向垂直于該前、后基材施力，且該壓力的大小為lOlkPa。
5.根據(jù)權利要求1所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，在步驟(e)中，該固態(tài)密封膠帶粘貼于該前、后基材其中之一與該封裝材的一邊緣區(qū)域。
6.根據(jù)權利要求5所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，該固態(tài)密封膠帶包含多條狀膠帶，且步驟(e)還包含粘貼該些條狀膠帶以完全環(huán)繞該光伏單元及該封裝材的周圍。
7.根據(jù)權利要求6所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，該些條狀膠帶相互部分重疊。
8.根據(jù)權利要求1所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，該固態(tài)密封膠帶包含一丁基橡膠或聚異丁烯制成的基底聚合物。
9.根據(jù)權利要求1所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，該前、后基材是一玻璃基材或聚合物片。
10.根據(jù)權利要求1所述的光伏裝置制造方法，其特征在于，該固態(tài)密封膠帶的厚度等于該光伏單元加上該封裝材的總高度。
全文摘要
一種光伏裝置制造方法揭露如下。提供一前基材以及一后基材。形成一光伏單元于前基材上。使用一封裝材以封裝光伏單元。粘貼一固態(tài)密封膠帶于前、后基材其中之一，其中固態(tài)密封膠帶在室溫下是固態(tài)的。使用固態(tài)密封膠帶及封裝材將前基材與后基材固定在一起，使得光伏單元與封裝材位于前、后基材與固態(tài)密封膠帶所形成的封閉空間內(nèi)。
文檔編號H01L31/18GK102270697SQ20111014470
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權日2010年6月7日
發(fā)明者葉翠玲 申請人:杜邦太陽能有限公司