本發(fā)明是有關(guān)于一種太陽能電池模塊封裝技術(shù)及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種太陽能電池用封裝膜及其制造方法、與太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

太陽能是一種無污染且取之不盡的能源，因此在遭遇石化能源所面臨的污染與短缺的問題時，如何有效利用太陽能源已經(jīng)成為最受矚目的焦點。其中，因太陽能電池(solar cell)可直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，而成為目前運用太陽能源的發(fā)展重點。

為節(jié)省太陽光電模塊的封裝成本與增加其多功能性，除了封裝材料外(Encapsulant)，前板(Front Sheet)與背膜(Back Sheet)已廣泛使用可撓性的塑料(Polymer)基材。為進(jìn)一步減少太陽能電池模塊封裝的制程步驟，以降低封裝制程成本，有許多不同的具導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的封裝迭層結(jié)構(gòu)被陸續(xù)提出，希望以一次壓合制程完成太陽能電池模塊的電性連接與封裝的功能。此外，更希望能有一種在模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計上能夠以單面處理方式即可完成電池電性連接的技術(shù)，使得封裝制程更加簡化，容易達(dá)到模塊封裝自動化整合的效果。在傳統(tǒng)的一種太陽光電模塊中，太陽能電池單元的第一電極及第二電極位于電池的正、背面，而導(dǎo)線或?qū)Ь€層必須透過正、背面交互連接才能達(dá)到多個太陽能電池單元電性連接的效果。

在傳統(tǒng)的另一種太陽光電模塊中，雖通過黏著層來連接導(dǎo)線或?qū)Ь€層與基材以電性連接多個太陽能電池單元，但由于熱塑性(Thermoplastic)或未聚合的熱固性(Thermoset)黏著層加溫時會軟化，甚至融化，造成導(dǎo)線層產(chǎn)生滑動，導(dǎo)致不易控制電性接合位置、并且導(dǎo)線或?qū)Ь€層鍍膜時或是對導(dǎo)線層的干蝕刻制程中產(chǎn)生 的表面局部高溫或其他等離子(plasma)反應(yīng)作用亦會使下方的黏著層產(chǎn)生聚合作用而失去封裝作用。

此外，在傳統(tǒng)的再一種太陽光電模塊中，包括基材、由另一基材與導(dǎo)電層所構(gòu)成的軟性導(dǎo)線基材、以及在該基材與該軟性導(dǎo)線基材之間設(shè)置黏著層，多個太陽能電池單元則通過軟性導(dǎo)線基材上的導(dǎo)電層而電性連接。在這種封裝迭層結(jié)構(gòu)中，雖然軟性導(dǎo)線基材可達(dá)到電性連接太陽能電池單元的功能，但由于其不具模塊封裝的黏合功能，因此需要額外加封裝另一黏著層來與基材來達(dá)成封裝的功能。另外軟性導(dǎo)線基材與太陽能單元電池間可能并無實質(zhì)黏合，導(dǎo)致容易受水氣、溫度等因素而產(chǎn)生膜層分離的問題。而且軟性導(dǎo)線的金屬層多利用濺鍍(Sputtering)后蝕刻(Etching)方式制作，因此金屬層的厚度有限，阻值較大，無法滿足太陽能電池在大電流下操作的要求。然而為維持黏著層功能與模塊強度，單一軟性導(dǎo)線基材的面積不能太大，每一條軟性導(dǎo)線基材之間需保留足夠的黏著層與太陽能單元電池間黏合空間，因而造成制程軟性導(dǎo)線基材沒有可以一次熱壓合制程的效果。

另外，在傳統(tǒng)的太陽光電模塊中，由于圖案化導(dǎo)電層與基材之間通常存在黏著層等膜層，因此在某些特殊應(yīng)用時難以通過封裝迭層結(jié)構(gòu)的基材側(cè)打孔來拉出引線。

有鑒于上述的技術(shù)問題，目前業(yè)界亟待尋求能以一次壓合制程即可完成太陽能電池模塊電性連接與封裝的解決方案。

因此，目前業(yè)界大多著重于模塊結(jié)構(gòu)與制作技術(shù)的開發(fā)：如太陽能電池單元如何降低阻值、降低正背面交互導(dǎo)線帶(Ribbon)應(yīng)力作用、避免導(dǎo)線帶焊接位置偏移等電性連接技術(shù)、太陽能電池封裝模塊的封裝技術(shù)等，但仍缺乏能夠有效兼顧電性電性連接效能、模塊強度以及單面制程便利性的太陽能電池的封裝結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種太陽能電池用封裝膜及其制造方法，以此能以一次壓合制程即可完成太陽能電池模塊的電性連接與封裝。此 外，在封裝與電性電性連接的壓合制程中，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)不易移動，從而使電性連接的位置達(dá)到精確控制的效果。

本發(fā)明又提供一種太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，能以一次壓合制程即可完成太陽能電池模塊的電性連接與封裝。并且，可易于對完成壓合的太陽光電模塊進(jìn)行打孔及引線以進(jìn)行電性輸出，從而有效簡化太陽電池模塊制程而降低成本并提升太陽能電池的效率。

本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜包括基材以及一具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層。具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層配置于基材上，且導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與基材接觸。以此，利用本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜，能夠?qū)崿F(xiàn)以下的技術(shù)效果：即，利用電池電性連接設(shè)計與模塊封裝迭層結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)用金屬導(dǎo)線帶(Ribbon)或金屬導(dǎo)線(Wire)，并配合相關(guān)黏合料的組合，使導(dǎo)線封裝膜同時具有電性與機械性黏合功能，并通過單面電性導(dǎo)線處理方式，能夠達(dá)成以一次熱真空壓合制程(Lamination)即可完成太陽能電池模塊電性連接與封裝的效果。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的導(dǎo)線帶或?qū)щ娋€結(jié)構(gòu)貫通黏著層的厚度方向。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的太陽能電池用封裝膜電性連接太陽能電池，而與太陽能電池構(gòu)成一太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)。具體而言，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)連接基材與太陽能電池的電極，且導(dǎo)線結(jié)構(gòu)在基材上的布局可以是涵蓋于太陽能電池的電極的范圍，例如導(dǎo)線結(jié)構(gòu)可以與電極的范圍完全一致，當(dāng)然也可以是以被電極部分涵蓋的方式而使得導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的面積小于電極的面積，本發(fā)明并不以此為限。

本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)，其包括太陽能電池用封裝膜以及太陽能電池。太陽能電池用封裝膜包括基材與一具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層，其中具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層配置于基材上，且導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與基材接觸。太陽能電池包括多個太陽能電池單元，黏著層介于基材與太陽能電池單元之間，且導(dǎo)線結(jié)構(gòu)接觸于多個太陽能電池單元與基材。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的太陽能電池包括多個太陽能電池單元，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)包括多條連接導(dǎo)線，各連接導(dǎo)線連接相鄰的太陽能電池單元的電極。具體而言，在一實施例中，上述的各太陽能電池單元包括第一電極及第二電極，各連接導(dǎo)線覆蓋并連接其中之一太陽能電池單元的第一電極以及與該太陽能電池單元相鄰的另一太陽能電池單元的第二電極。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的各太陽能電池單元中，第一電極與第二電極為沿著Y方向平行設(shè)置的條狀電極，其中第一電極位于各太陽能電池單元沿X方向的一側(cè)，而第二電極位于各太陽能電池單元沿X方向的中央。

在本發(fā)明的另一實施例中，上述的各太陽能電池單元中，第一電極例如是包括沿Y方向平行設(shè)置的多個第一塊狀電極，第二電極為沿著Y方向平行設(shè)置的條狀電極，且第一電極與第二電極分設(shè)于各太陽能電池單元的兩側(cè)。

在本發(fā)明的再一實施例中，上述的各太陽能電池單元中，上述的第一電極可以為沿著Y方向平行設(shè)置的條狀電極，且設(shè)置于各太陽能電池單元沿X方向的第一側(cè)；第二電極包括沿Y方向平行設(shè)置的兩個第二塊狀電極，兩個第二塊狀電極彼此分離并分設(shè)于各太陽能電池單元的第二側(cè)的頭尾兩端，該兩個第二塊狀電極之間具有一分離空間。第一電極在Y方向的投影位于分離空間在Y方向上的投影范圍內(nèi)，且第一電極沿Y方向的長度與兩個第二塊狀電極沿Y方向的總長度的總和小于等于各太陽能電池單元沿Y方向的長度。在此實施例中，上述的太陽能電池單元包括沿X方向相鄰的第一太陽能電池單元與第二太陽能電池單元；各連接導(dǎo)線在Y方向上交替連接第一太陽能電池單元的兩個第二塊狀電極之一、第二太陽能電池單元的第一電極、以及該第一太陽能電池單元的兩個第二塊狀電極的另一，而在基材上構(gòu)成一蜿蜒圖案。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)更包括多條位于最外側(cè)的外接導(dǎo)線，且基材對應(yīng)各條外接導(dǎo)線處具有至少一開口。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)更包括背膜(Back film)，其相對太陽能電池用封裝膜配置，多個太陽能電池單元介于太陽能電池用封裝膜與背膜之間。

本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法，其包括以下步驟。提供一基材；以及于基材上形成一具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層，且導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與基材接觸。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的于基材上形成具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層的步驟包括以下步驟。于基材上形成導(dǎo)線結(jié)構(gòu)；以及于基材上的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)以外的區(qū)域形成圖案化黏著層，使圖案化黏著層與導(dǎo)線結(jié)構(gòu)構(gòu)成黏著層。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的于基材上形成具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層的步驟包括于基材上形成圖案化黏著層；以及于基材上的圖案化黏著層以外的區(qū)域形成導(dǎo)線結(jié)構(gòu)，圖案化黏著層與導(dǎo)線結(jié)構(gòu)構(gòu)成黏著層。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的基材上形成具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層的步驟包括以下步驟。于基材上形成一黏著材料層；以及于黏著材料層中嵌入導(dǎo)線結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與基材接觸。更具體而言，在本發(fā)明的一實施例中，上述的于黏著材料層中嵌入導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的步驟包括加熱使黏著材料層軟化后，再于經(jīng)軟化的黏著材料層中嵌入導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。在另一實施例中，上述的黏著材料層包括將黏著層材料溶于有機溶劑中，然后于基材上形成一黏著材料層，并于黏著材料層中嵌入導(dǎo)線結(jié)構(gòu)后，對黏著材料層進(jìn)行加熱。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)包括一個或多個與基材接觸的突起，各突起為以其平頂面與基材接觸的島狀圖案?；蛘撸鲜龅膶?dǎo)線結(jié)構(gòu)的各突起也可以是以其圓頂面與基材接觸的島狀圖案。

本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括以下步驟。提供一如上述的太陽能電池用封裝膜；將一具有多個太陽能電池單元的太陽能電池設(shè)置于太陽能電池用封裝膜的具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的黏著層上；以及壓合步驟，使太陽能電池用封裝膜的導(dǎo) 線結(jié)構(gòu)對應(yīng)于太陽能電池的電極，對太陽能電池用封裝膜以及太陽能電池單元進(jìn)行壓合。

在本發(fā)明的一實施例中，在上述的壓合步驟中更包括提供一背膜(back sheet)。以太陽能電池單元介于太陽能電池用封裝膜與背膜之間的方式進(jìn)行壓合。

基于上述，本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜中通過導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與基材接觸。以此，利用其接觸力量可以使得黏著層在后續(xù)如加溫熔融等制程中不會因為壓合而使得導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與太陽能電池之間產(chǎn)生橫向位移，從而達(dá)到維持電性連接精確位置的需求。并且，本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法，可以先將電性連接(例如電性連接或并聯(lián))的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)、封裝用黏著層、基材材料等先整合在一起，通過一次加溫壓合的制程即可完成太陽光電模塊的封裝與電性連接(如電性連接)制程，無需額外鋪設(shè)黏著層，而且由于是單面電性連接結(jié)構(gòu)，因此制程有效簡化，且能使太陽光電模塊的整體薄化具有大面積化的卷對卷(Roll-to-Roll)批量制作與低成本等優(yōu)勢。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1A是依照本發(fā)明的第一實施例的一種太陽能電池用封裝膜的結(jié)構(gòu)示意圖，而圖1B是沿圖1A的BB’剖面線的太陽能電池用封裝膜的剖面示意圖。

圖2是依照本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法中第一實施例的制造方法示意圖。

圖3是依照本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法中第二實施例的制造方法示意圖。

圖4A至圖4D是依照本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法中第三實施例的制造方法流程圖。

圖5A與圖5B是依照本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)中第一實施例的示意圖。

圖6A與圖6B繪示本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)中第二實施例的示意圖。

圖7A與圖7B繪示本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)中第三實施例的示意圖。

圖8A與圖8B是依照本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的制造方法流程圖。

圖9是依照本發(fā)明使用太陽能電池用封裝膜的制造方法中第三實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的制造方法中一實施例的流程圖。

符號說明：

200：太陽能電池用封裝膜

210：基材

220：黏著層

220C：渠道

222：導(dǎo)線結(jié)構(gòu)

222A：連接導(dǎo)線

222B：外接導(dǎo)線

220M：黏著材料層

222P：突起

224：圖案化黏著層

240：阻障層

300、600、800、920：太陽能電池

310、610、810、910：太陽能電池單元

310A、610A：第一太陽能電池單元

310B、610B：第二太陽能電池單元

312A、612A、812A：第一電極

312B、612B、812B：第二電極

400：背膜

500、700、900：太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)

614：第一塊狀電極

812B1、812B2：第二塊狀電極

812BS：分離空間

810L：太陽能電池單元沿Y方向的長度

H1：第一開口

H2：第二開口

L1：第一電極沿Y方向的長度

L2A、L2B：第二塊狀電極的長度

SA：第一側(cè)

SB：第二側(cè)

S1-S9：步驟

具體實施方式

文中參照隨附圖式來描述本發(fā)明，圖式中顯示的是實施例，但是本發(fā)明還可以有多種形式來實踐，且不應(yīng)將其解釋為限于本文所述的實施例。在圖式中，為明確起見可能將各層以及區(qū)域的尺寸以及相對尺寸作夸張的描繪。

在下文中，當(dāng)稱一元件或?qū)邮恰肝挥诹硪辉驅(qū)由稀够颉肝挥诹硪辉髠?cè)或右側(cè)」時，其可直接位于另一元件或?qū)由匣蚩纱嬖谥虚g元件或?qū)?。此外，?dāng)稱一元件「與另一元件或?qū)咏佑|」時，兩者間不存在中間元件或?qū)?。文中所用的諸如「在...下(或上、或左、或右)」及其類似用語的空間相對用語，來描述圖中所說明的元件或?qū)优c另一元件或?qū)拥年P(guān)系。這樣的空間相對用語應(yīng)包括使用中或操作中的元件，且包括除圖中所描繪的方位以外的不同方位。舉例來說，若將圖式中的元件翻轉(zhuǎn)，則被描述為位于其他元件或?qū)印干稀沟脑?，接著將定向成位在其他元件或?qū)印赶隆埂?/p>

太陽能電池用封裝膜

圖1A是依照本發(fā)明的第一實施例的一種太陽能電池用封裝膜的結(jié)構(gòu)示意圖，而圖1B是沿圖1A的BB’剖面線的太陽能電池用封裝膜的剖面示意圖。請參照圖1A與圖1B，太陽能電池用封裝膜200包括基材210以及一具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的黏著層220，而具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的黏著層220配置于基材210上?；?10可以是密封基板(sealing substrate)，如玻璃或可撓性聚合物薄膜，例如例如是聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate，PEN)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、乙烯-共-四氟乙烯(poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene)，ETFE)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone，PEEK)、聚(四氟乙烯-共-六氟丙烯)(poly(tetrafluoroethylene-co-hexafluoropropylene)，F(xiàn)EP)、聚氟乙烯(polyvinylfluoride，PVF)、聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride，PVDF)、全氟烷(Perfluoroalkoxy，PFA)、聚氯三氟乙烷(Polychlorotrifluoroethane，PCTFE)、聚酰亞胺(polyimide，PI)等具有可撓性的聚合物膜(polymer film)或氟化塑料(Fluoropolymers)或玻璃(Glass)。黏著層220的材料例如為乙烯乙酸乙烯酯(Ethylene vinyl acetate，EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(Poly vinyl butyral，PVB)、熱塑性聚氨酯(Thermoplastic polyurethanes，TPU)、有機硅膠(Silicones)、硅凝膠(Silicone gels)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethyl siloxane，PDMS)、熱聚合烯烴(Thermal polymer olefin，TPO)、丙烯酸酯(Acrylates)、離聚物(Ionomers)、酸改質(zhì)聚烯烴(Acid modified polyolefins)、酸酐改質(zhì)聚烯烴(Anhydride modified polyolefins)、聚酰胺(Polyamides)、酸酐改質(zhì)聚丙烯(Anhydride modified polypropylene)等可交互連結(jié)(Cross-linkable)的熱塑性(thermoplastic)或熱固性(thermoset)材料。當(dāng)然基材210與黏著層220亦可以是其他材質(zhì)，本發(fā)明并不以此為限。黏著層220的材料可利用適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑加以溶解成液態(tài)，例如乙烯乙酸乙烯酯(Ethylene vinyl acetate，EVA)即可用二甲苯(Xylene)、對 二甲苯(P-xylene)、甲苯(Toluene)、四氫呋喃(Tetrahydrofuran，THF)、丁酮(Butanone)等有機溶劑形成液態(tài)，再利用涂布與干燥方式即可形成黏著層。此外，基材210亦可依產(chǎn)品需求，選用具有上述材質(zhì)作為保護(hù)膜的單層結(jié)構(gòu)，亦可以視需求選用具有水氣阻隔(Moisture barrier)、紫外光吸收(UV absorb)、耐候(Weather-ability)、防刮(scratching)等處理的上述材質(zhì)作為保護(hù)膜以及支撐層的迭合層結(jié)構(gòu)，基材210的材質(zhì)與結(jié)構(gòu)并不以此為限。

太陽能電池用封裝膜200在后續(xù)制程中經(jīng)由黏著層220而與太陽能電池電性連接(以下稱為電極連接側(cè)200S)。值得一提的是，在本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜200中，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222是直接與基材210接觸的構(gòu)造。通過黏著層220中的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210的全部或局部相接觸，利用導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210之間的接觸力，能夠使得黏著層220材料在后續(xù)如加溫熔融等制程中，黏著層220不會因為壓合等制程而導(dǎo)致導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與太陽能電池之間產(chǎn)生橫向位移，從而能確保電性連接的位置能夠精確。

更具體而言，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222貫通黏著層220的厚度方向，即導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222嵌于黏著層220中。并且在本實施例中，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與黏著層220的表面切齊，當(dāng)然在其他實施例中，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222亦可自黏著層220的表面突出，本發(fā)明并不以此為限。

本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜200是整合了作為電性連接太陽能電池單元的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222、作為封裝太陽能電池的封裝保護(hù)基材210、以及作為封裝太陽能電池時黏合太陽能電池與基材210的圖案化黏著材料。以此，當(dāng)使用本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜200對太陽能電池進(jìn)行后續(xù)程序時，能夠僅由后續(xù)的一次熱壓合制程即可完成太陽光電模塊的電性連接與封裝。

關(guān)于本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜200的制造方法，可列舉如以下圖2所示的網(wǎng)印電極接觸法、圖3所示的導(dǎo)線帶(Ribbon)渠道法、圖4A至圖4D所示的導(dǎo)線帶壓入法等。然，本發(fā)明并不以此為限。

太陽能電池用封裝膜的制造方法

圖2是依照本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法中第一實施例的制造方法示意圖。如圖2所示，在本實施例中，提供一基材210，并于基材210上先形成與其接觸的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222。于基材210的電極連接側(cè)200S上直接形成導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的方法例如于聚合物膜的基材210上網(wǎng)印導(dǎo)電銀膠(Conductive silver paste)、銅膠或銀銅膠電路，并于電池側(cè)涂布或貼附一層低溫焊料(如In/Sn合金、Sn/Bi合金等)，并使導(dǎo)電膠固化。接著，于基材210上的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222以外的區(qū)域形成圖案化黏著層224，而于基材210上的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222以外的區(qū)域形成圖案化黏著層224的方法可以是以乙烯乙酸乙烯酯(Ethylene vinyl acetate，EVA)膜作為黏著層220材料，以貼合/轉(zhuǎn)印的方式、或以黏著層220切割及撕離等方式、或是以漿料涂布感旋光性黏著層220并經(jīng)曝光顯影等方法來形成圖案化黏著層224。以此，可在基材210上獲得使圖案化黏著層224與導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222整合為一體的黏著層220。

圖3是依照本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法中第二實施例的制造方法示意圖。如圖3所示，在本實施例中，提供一基材210，并于基材210先形成圖案化黏著層224。于基材210形成圖案化黏著層224的方法例如以熱固性的乙烯乙酸乙烯酯(Ethylene vinyl acetate，EVA)膜作為黏著層220材料而以貼合/轉(zhuǎn)印的方式、或以黏著層220切割及撕離的方式、或以黏著層220漿料涂布感旋光性黏著層并經(jīng)曝光顯影等方法而于基材210上形成具有渠道220C的圖案化黏著層224，該渠道220C對應(yīng)于導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的預(yù)定形成區(qū)，其深度例如可為50至450μm。接著，于基材210上的圖案化黏著層224以外的區(qū)域(即前述的渠道220C中)形成導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222，以此形成由圖案化黏著層224與導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222所構(gòu)成的黏著層220。于上述渠道220C中形成導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的方式可列舉以導(dǎo)電膠體注入的方式、或是網(wǎng)版印刷(Screen Printing)與紫外線(UV)/加溫固化成形的方式、或是金屬薄片(Metal foil)壓合與微影/蝕刻/電鍍增銅制程等方式。 以此所形成的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222是直接并穩(wěn)固地形成于基材210上，成為導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210直接接觸的結(jié)構(gòu)。以此方法所形成的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210在結(jié)構(gòu)上亦為全部接觸的方式。

圖4A至圖4D是依照本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法中第三實施例的制造方法流程圖，其中圖4A至圖4D的左側(cè)與右側(cè)分別為太陽能電池用封裝膜的制造方法的側(cè)視圖與剖面圖。如圖4A左側(cè)的側(cè)視圖所示，提供一基材210，并于基材210上形成一黏著材料層220M。接著，如圖4A至圖4D右側(cè)的剖面圖所示，于黏著材料層220M中嵌入導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222，使導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210接觸。

具體而言，圖4A至圖4D左側(cè)的側(cè)視圖的其中一種實施方式例如為：先于如聚合物膜等基材210上涂布一層厚度例如為50至450μm的黏著材料層220M。接著，提供一厚度大于或等于黏著材料層220M的導(dǎo)電金屬帶(Ribbon)或金屬線(Wire)，并于該導(dǎo)電金屬帶或金屬線的與電極預(yù)定連接側(cè)涂布/貼附/預(yù)焊一層低溫焊料(如In/Sn合金、Sn/Bi合金等)，從而使得含有低溫焊料的導(dǎo)電金屬帶或金屬線構(gòu)成導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222。然后，加熱使黏著材料層220M軟化但還不會發(fā)生交聯(lián)聚合(Cross-link)變質(zhì)的熔融態(tài)例如熱固性的EVA為60～80℃。接著，將含低溫焊料的金屬導(dǎo)電帶或線加壓嵌入黏著層220中，使得含低溫焊料的上述導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210全部或局部接觸。

在圖4A至圖4D左側(cè)的側(cè)視圖的另一種實施方式中，也可以是先于如聚合物膜等基材210上涂布一層溶于有機溶劑中厚度例如為50至450μm的黏著材料層220M。在本實施例中，接著于上述的黏著材料層220M中嵌入導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222后，對黏著材料層220M進(jìn)行例如10分鐘/50℃的加熱干燥，去除其中有機溶劑，形成整合導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222為一體的黏著層。

通過前述圖4A至圖4D的第三實施例的制造方法所制造出來的太陽能電池用封裝膜中，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210接觸的方式可如圖4A至圖4D右側(cè)的剖面圖所示的形態(tài)。導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222 包括多個與基材210接觸的突起222P，各突起222P與基材210接觸的方式可以是以其平頂面與基材210接觸的平面島狀圖案，如圖4A右側(cè)所示般，在此實施例中的導(dǎo)電金屬線例如是使用一般平面太陽能電池(Photovoltaic，PV)導(dǎo)電金屬帶，使得成形后的導(dǎo)電金屬帶與基材210成為全部相接觸的狀態(tài)。

當(dāng)然，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的各突起222P也可以是以其圓頂面與基材210接觸，如圖4B至圖4D右側(cè)所示般，在此實施例中的導(dǎo)電金屬線例如是使用中央凸起形狀的圓導(dǎo)線、或是使用沖壓或是其他方式制造的中央為凸起形狀的導(dǎo)電金屬帶、或是中央局部為凸起形狀的導(dǎo)電金屬帶，使得中央凸起導(dǎo)電金屬帶或中央局部凸起導(dǎo)電金屬帶借助圓頂面的曲面的推擠作用，而將黏著材料層向兩側(cè)推開，使得成形后的導(dǎo)電金屬線與基材210成為全部或局部相接觸的狀態(tài)。

通過本案前述的整合了新型導(dǎo)線、黏著層及基材的太陽能電池用封裝膜，能夠解決習(xí)知技術(shù)中無法兼顧封裝、電性電性連接以及制程簡化等問題。并且，本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜容易利用卷對卷(Roll-to-Roll)自動化方式先將導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與圖案化黏著層及基材整合成一體。以此，在后續(xù)的太陽光電模塊的制程中將太陽能電池用封裝膜、太陽能電池進(jìn)行對位貼合后，再經(jīng)由一次熱壓合制程即可完成模塊的電性連接與封裝。

太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)

利用本發(fā)明的前述太陽能電池用封裝膜來對太陽能電池進(jìn)行封裝與電性連接時，能在太陽光電模塊的一次加溫壓合的制程中同時達(dá)成封裝與電性電性連接的效果。并且，相較于先前技術(shù)，本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)無需額外添設(shè)黏著層來進(jìn)行鋪膜制程，并且由于本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜是單面電性連接結(jié)構(gòu)，制程能夠因而有效地簡化。

此外，本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜中的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)已可取代先前技術(shù)中用于封裝與焊接的導(dǎo)線帶的功能，以此可以減少先前技術(shù)中用于電性連接導(dǎo)線帶與太陽能電池的總線的銀膠使用量， 并能降低導(dǎo)線帶的應(yīng)力作用。并且，利用本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜能夠在太陽光電模塊進(jìn)行封裝的制程中避免再度于黏著層上進(jìn)行金屬鍍膜或電鍍加厚制程，而且不需要整面金屬鍍膜與蝕刻，因此可以避免太陽能電池用封裝膜中的黏著層在后續(xù)金屬鍍膜等高溫制程中失去黏著的作用，避免膜層分離的問題，并且能夠節(jié)省導(dǎo)線材料。為清楚說明利用本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，以下對太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法進(jìn)行說明。

圖5A與圖5B是依照本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)中第一實施例的示意圖，其中圖5A繪示第一實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)中太陽能電池用封裝膜與基材的上視圖，而圖5B繪示第一實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的迭層結(jié)構(gòu)示意圖。值得注意的是，本實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)500中，前述太陽能電池用封裝膜200中導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222連接基材210與太陽能電池300的電極312A、312B，且導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222在基材210上可以是涵蓋于太陽能電池的電極312A、312B的范圍。換句話說，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222在基材210上的布局可以小于(部分涵蓋)或等于(完全涵蓋)電極312A、312B的范圍。在本實施例中，是以完全涵蓋的態(tài)樣為例來進(jìn)行說明，然而本發(fā)明并不以此為限。導(dǎo)線結(jié)構(gòu)只要與電極至少部分重疊，能夠電性連接各太陽能電池的電極即可。

如圖5A與圖5B所示，太陽能電池300包括多個太陽能電池單元310，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222包括多條連接導(dǎo)線222A，各連接導(dǎo)線222A連接相鄰的太陽能電池單元310的電極。更具體而言，太陽能電池單元310包括沿X方向相鄰的第一太陽能電池單元310A與第二太陽能電池單元310B，各太陽能電池單元310例如包括第一電極312A及第二電極312B，其中第一電極312A與第二電極312B例如分別為正極與負(fù)極。在本實施例的各太陽能電池單元310中，第一電極312A與第二電極312B例如為沿著Y方向平行設(shè)置的條狀電極，其中第一電極312A位于各太陽能電 池單元310沿X方向的一側(cè)，而第二電極312B位于各太陽能電池單元310沿X方向的中央。如此一來，如圖5A與圖5B所示，各連接導(dǎo)線222A覆蓋并連接第一太陽能電池單元310A的第一電極312A以及第二太陽能電池單元310B的第二電極312B，使得在本實施例中各連接導(dǎo)線222A形成一U字圖案。

此外，在本實施例中，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222更包括多條位于最外側(cè)的外接導(dǎo)線222B，且基材210對應(yīng)外接導(dǎo)線222B處具有至少一開口。例如在本實施例中，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222可包括兩條外接導(dǎo)線222B，并且可通過引線打孔的方式而使基材210對應(yīng)此兩條外接導(dǎo)線222B處分別具有第一開口H1及第二開口H2，藉以利用后續(xù)的引線焊接即可將太陽光電模塊輸出并引導(dǎo)出來。然后再于導(dǎo)線焊接施以適當(dāng)?shù)酿ぶ芊獠牧?例如樹脂(Epoxy)、光固化材料..)，即可使模塊整體達(dá)到防護(hù)的效果。并且，兩端引線打孔的數(shù)量不限，可依需求增加為各有復(fù)數(shù)個孔洞。

值得注意的是，相較于習(xí)知一般太陽能電池的封裝結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜200中用于封裝黏著的圖案化黏著層224與電性連接的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222是設(shè)置在同一層，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222是直接接觸于基材210的，在導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210之間不存在其他膜層，故自基材210外側(cè)打孔以形成將電性輸出的開口時，僅需移除基材210厚度的部分材質(zhì)即可容易地搭接到基材210底下的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222。相對于此，在先前技術(shù)的封裝結(jié)構(gòu)中，則需移除至少基材210與黏著層220厚度的部分材質(zhì)，并且，因黏著層220本身具有的黏著特性，因此不易打孔且黏著層220容易黏著殘留于導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222上，容易導(dǎo)致電性連接不良、制程繁瑣等問題。此處用以電性連接并不限定于電性連接的情形、也可以視需求而調(diào)整為并聯(lián)2個以上元件的情形，本發(fā)明并不以此為限。

此外，如圖5B所示，在本實施例中，太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)亦可于相對太陽能電池用封裝膜200的一側(cè)進(jìn)一步設(shè)置背膜400，多個太陽能電池單元310介于太陽能電池用封裝膜200與背膜400之間。其中背膜400與封裝膜200類似，可以是已包含 一黏著層但無導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222或是一般太陽能電池模塊封裝用的無導(dǎo)線結(jié)構(gòu)且不包含黏著層的背膜(Back sheet)，在此情形下，可以在壓合背膜時直接外加一黏著層來黏合背膜與太陽能電池的背面(圖中未標(biāo)示)亦可達(dá)到相同效果。

圖6A與圖6B繪示本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)中第二實施例的示意圖，其中圖6A繪示第二實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)中太陽能電池用封裝膜與基材的上視圖，而圖6B繪示第二實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的迭層結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)700與第一實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)500類似。惟，本實施例的太陽能電池600中的各太陽能電池單元610中電極的配置態(tài)樣與第一實施例的太陽能電池300中各太陽能電池單元310中電極的配置態(tài)樣不同。

詳言之，如圖6A與圖6B所示，各太陽能電池單元610包括沿X方向設(shè)置于左側(cè)的第一電極612A以及設(shè)置于右側(cè)的第二電極612B，其中第一電極612A包括沿Y方向平行設(shè)置的多個彼此分離的第一塊狀電極614，第二電極612B為沿著Y方向平行設(shè)置的條狀電極。在本實施例中，各連接導(dǎo)線222A覆蓋并連接第一太陽能電池單元610A的第一電極612A以及第二太陽能電池單元610B的第二電極612B，使得各連接導(dǎo)線222A在本實施例中形成一梳狀圖案。除此之外，本實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)與第一實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)件相同。

圖7A與圖7B繪示本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)中第三實施例的示意圖。本實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)900與前述實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)500、700類似。惟，本實施例的太陽能電池800中的各太陽能電池單元810中電極的配置態(tài)樣與前述實施例的太陽能電池300、600中各太陽能電池單元310、610中電極的配置態(tài)樣不同。

詳言之，如圖7A與圖7B所示，在本實施例的各太陽能電池單元810中，第一電極812A位于各太陽能電池單元810沿X方向的第一側(cè)SA(如左側(cè))，并且第一電極812A為沿著Y方向平 行設(shè)置的條狀電極。第二電極812B則位于各太陽能電池單元810沿X方向的第二側(cè)SB(如右側(cè))，并且第二電極812B包括沿Y方向平行設(shè)置的兩個第二塊狀電極812B1、812B2，且兩個第二塊狀電極812B1、812B2彼此分離并分設(shè)于各太陽能電池單元810的第二側(cè)SB的頭尾兩端，兩個第二塊狀電極812B1、812B2之間具有一分離空間812BS。

如圖7A與圖7B所示，第一電極812A在Y方向的投影位于分離空間812BS在Y方向上的投影范圍內(nèi)，且第一電極812A沿Y方向的長度L1與兩個第二塊狀電極812B1、812B2沿Y方向的總長度L2A、L2B的總和小于等于各太陽能電池單元810沿Y方向的長度810L。在本實施例中，各連接導(dǎo)線222A在Y方向上依序交替連接第一太陽能電池單元810A的第二塊狀電極812B1、第二太陽能電池單元810B的第一電極812A、以及第一太陽能電池單元810A的第二塊狀電極812B2，而在基材210上構(gòu)成一蜿蜒圖案。除此之外，本實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)900與前述實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)500、700的其他構(gòu)件相同。

在本實施例中，太陽能電池單元810的正、負(fù)電極可用線段的形式進(jìn)行布局，以節(jié)省總線(bus bar)的導(dǎo)電膠的使用量。至于兩端引線打孔數(shù)量則沒有限制，雖然圖7B中兩端各畫有四個孔洞，但可依需求兩端各有復(fù)數(shù)個(例如各有一個)孔洞。

太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的制造方法

圖8A與圖8B是依照本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的制造方法流程圖。如圖8A所示，太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的制造方法包括以下步驟。首先，提供一具備前述構(gòu)成的太陽能電池用封裝膜200、以及將一具有多個太陽能電池單元910(可以是前述的太陽能電池單元310、610、810)的太陽能電池920設(shè)置于前述太陽能電池用封裝膜200的具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的黏著層220上。在本實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的制造方法中，進(jìn)一步于太陽能電池910的背面提供一背膜400，以太陽能電池單元 920介于太陽能電池用封裝膜200與背膜400之間。接著，對太陽能電池用封裝膜200、太陽能電池920、背膜400進(jìn)行壓合步驟，使太陽能電池用封裝膜200的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與太陽能電池920的電極對位后貼合。以此，獲得如圖8B所示的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)900。值得一提的是，在實際的應(yīng)用層面上，更可視需求而于基材210上形成具有其他功能的其他膜層，例如圖8B所示的水氣阻隔層240(Moisture barrier)、或是阻氣層(Gas barrier)、紫外光吸收層(UV absorb)、耐候?qū)?Weather-ability)、抗磨耗層(Anti-scratching)等迭合層。

請參照圖8B，總而言之，本發(fā)明的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)包括太陽能電池用封裝膜200以及太陽能電池920。太陽能電池用封裝膜200包括基材210與一具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的黏著層220，其中具有導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222的黏著層220配置于基材210上，且導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222與基材210接觸。太陽能電池920包括多個太陽能電池單元910，黏著層220介于基材210與多個太陽能電池單元920之間，且導(dǎo)線結(jié)構(gòu)222接觸于多個太陽能電池單元910與基材210。

圖9是依照本發(fā)明使用太陽能電池用封裝膜的制造方法中第三實施例的太陽能電池模塊封裝結(jié)構(gòu)的制造方法中一實施例的流程圖。如圖9所示，在步驟S1中，進(jìn)行基材的制作，其中基材可視需求為單一的基材或者更于外側(cè)加入具有阻氣、阻水或其他功能的其他膜層的迭層。接著，在步驟S2中，于基材的電極連接側(cè)形成黏著層，在本實施例中形成黏著層的方法是以前述圖4A-4D的形態(tài)舉例說明。另外，在步驟S3中，進(jìn)行導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的制作，例如提供一金屬導(dǎo)線并于其上涂布低溫焊料等合金與其連接。然后，在步驟S4中，將導(dǎo)線結(jié)構(gòu)壓入黏著層中，以此形成前述的太陽能電池用封裝膜。接著，在步驟S5中，視需求可提供一背膜，并于背膜上形成黏著層。然后，在步驟S6中，將步驟S4所獲得的太陽能電池用封裝膜、太陽能電池及步驟S5的背膜進(jìn)行對位與迭合。接著，在步驟S7中，對前述迭合層進(jìn)行熱 真空壓合。然后，在步驟S8中，可進(jìn)行基材的引線打孔制程，引線打孔方式可用非接觸性的雷射鉆孔(Drilling)，或者直接使用機械式打孔。當(dāng)然，此步驟亦可提前至基材制作流程中的步驟S2后即進(jìn)行，本發(fā)明并不以此為限。接著，在步驟S9中，進(jìn)行模塊引線焊接的制程。

綜上所述，本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜中通過導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與基材接觸。以此，利用其接觸力量可以使得黏著層在后續(xù)如加溫熔融等制程中不會因為壓合而使得導(dǎo)線結(jié)構(gòu)與太陽能電池之間產(chǎn)生橫向位移，從而達(dá)到維持電性連接精確位置的需求。并且，本發(fā)明的太陽能電池用封裝膜的制造方法，可以先將電性連接(不限于電性連接或并聯(lián))的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)、封裝用黏著層、基材材料等先整合在一起，通過一次加溫壓合的制程即可完成太陽光電模塊的封裝與電性連接(例如電性連接或并聯(lián))制程，無需額外鋪設(shè)黏著層，而且由于是單面電性連接結(jié)構(gòu)，因此制程有效簡化，且能使太陽光電模塊的整體薄化、并可避免水氣等侵入影響電池效率。

雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以的本發(fā)明的權(quán)利要求書圍所界定的范圍為準(zhǔn)。