專利名稱：封裝材料、硅晶太陽(yáng)光電模塊及薄膜太陽(yáng)光電模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝材料(enc即sulant material)，且特別是涉及一種增強(qiáng)光反 射(light reflectivity)的封裝材料與硅晶太陽(yáng)光電模塊以及薄膜太陽(yáng)光電模塊。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)光電模塊的構(gòu)造一般是上、下由前板(front sheet)及背板(back sheet)組 成，并以類似三明治夾層的方式將太陽(yáng)電池予以保護(hù)。至于其中的封裝材料主要是為保護(hù) 太陽(yáng)光電模塊內(nèi)部的電池與連結(jié)的線路，不受外界空氣中水份、氧氣、酸雨、鹽份等的侵蝕 破壞。良好的封裝材料，不但可延長(zhǎng)模塊的使用壽命，并且可維持一定的光電轉(zhuǎn)換效率。
常用的封裝材料為高光穿透的熱固性及熱塑性封裝材料。由于封裝材料的折 射系數(shù)(n)和玻璃接近，因此直接應(yīng)用封裝材料來(lái)提升太陽(yáng)光電模塊的光捕集(light trapping)很少見(jiàn)。最常見(jiàn)的例子為利用周期性的V-溝槽結(jié)構(gòu)放置在太陽(yáng)光電模塊的前板 與背板和太陽(yáng)電池(cell)之間來(lái)提升硅晶太陽(yáng)光電模塊的光反射。 由太陽(yáng)光電模塊的專利布局策略分析顯示，依據(jù)專利搜尋的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)內(nèi)容多著
重于模塊材料開發(fā)與制作技術(shù)，各家公司都把重點(diǎn)放在高透光元件如太陽(yáng)電池抗反射層
技術(shù)、玻璃表面壓花結(jié)構(gòu)(texture)技術(shù)；另一重點(diǎn)為背板元件的高反射技術(shù)，而相當(dāng)少專
利針對(duì)模塊封裝材料的光捕集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效將光能局限于太陽(yáng)光電模塊結(jié)構(gòu)內(nèi)。 針對(duì)高透光與背板元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，專利US 5， 994， 641將V_溝槽結(jié)構(gòu)面對(duì)太陽(yáng)
光，裝置于太陽(yáng)電池陣列間隙，制作成高反射光學(xué)板，有效提高光補(bǔ)捉利用。相較之下，本專
利是利用增強(qiáng)光反射的封裝材料，設(shè)計(jì)陣列間隙光反射與散射特性的利用，有效利用間隙
面積的光能捕捉。 專利US2008/0000517A1提出具表面凹凸結(jié)構(gòu)的高反射背板設(shè)計(jì)構(gòu)想，主要制作 兼具斜向?qū)Ч馀c高反射的結(jié)構(gòu)，提高背板反射光能利用。相較之下，本專利使用增強(qiáng)光反射 的封裝材料，利用封裝材料結(jié)構(gòu)來(lái)制造反射光的散射角度大于臨界角條件，經(jīng)太陽(yáng)光電模 塊表面全反射后，有效將光能捕捉。 至于薄膜太陽(yáng)光電模塊則應(yīng)用背電極金屬膜或白漆當(dāng)反射層來(lái)提高光吸收，譬如 美國(guó)專利US5，569，332。但是上述方式卻不利于透光型(see-through)薄膜太陽(yáng)光電模塊 的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明創(chuàng)新提出新的太陽(yáng)光電模塊的封裝材料的結(jié)構(gòu)，利用具有數(shù)百納米
到數(shù)百微米的多孔結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高反射的效果，可將此封裝材料應(yīng)用于太陽(yáng)光電模塊的光
捕捉設(shè)計(jì)，如(1)硅晶太陽(yáng)光電模塊封裝結(jié)構(gòu)；(2)薄膜太陽(yáng)光電模塊封裝結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明還可以利用單層或多層具有微觀結(jié)構(gòu)的封裝材料，具備高反射的光局限特
性，有效將太陽(yáng)光捕捉于太陽(yáng)光電模塊結(jié)構(gòu)的封裝材料設(shè)計(jì)，達(dá)到提升模塊發(fā)電功率的效果。
首先，本發(fā)明提出一種增強(qiáng)光反射的封裝材料，其特征在于這種封裝材料內(nèi)部具 有多孔結(jié)構(gòu)，多孔結(jié)構(gòu)中的平均氣泡徑為數(shù)百納米到數(shù)百微米之間，以增強(qiáng)封裝材料的反 射。而且上述封裝材料是經(jīng)化學(xué)交聯(lián)或物理交聯(lián)的方式交聯(lián)過(guò)的，以提高其耐熱性。
本發(fā)明另提出一種硅晶太陽(yáng)光電模塊，包括依序堆疊的背板、第一封裝層、多個(gè)硅
晶太陽(yáng)電池、第二封裝層以及透明基材。在硅晶太陽(yáng)光電模塊中還有多孔結(jié)構(gòu)封裝材料，位
于背板及透明基材(亦即front sheet)之間，以捕集硅晶太陽(yáng)電池間所漏掉的光照射并提 高太陽(yáng)光電模塊的發(fā)電量。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述具多孔結(jié)構(gòu)封裝材料可設(shè)置在上述硅晶太陽(yáng)電池之間 與第一、第二封裝層之間。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述具多孔結(jié)構(gòu)封裝材料可取代第二封裝層。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述具多孔結(jié)構(gòu)封裝材料可被制成塑膠薄膜，設(shè)置在上述
硅晶太陽(yáng)電池之間與第一、第二封裝層之間。 本發(fā)明另提出一種硅晶太陽(yáng)光電模塊，包括依序堆疊的背板、第一封裝層、多個(gè)硅 晶太陽(yáng)電池、第二封裝層以及透明基材，另在背板與透明基材之間還有多孔結(jié)構(gòu)封裝材料， 以捕集硅晶太陽(yáng)電池間所漏掉的光照射并提高硅晶太陽(yáng)光電模塊的發(fā)電量。這種硅晶太陽(yáng) 光電模塊可依據(jù)上述多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的擺放位置，組成不同的硅晶太陽(yáng)電池模塊結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述硅晶太陽(yáng)光電模塊中的多孔結(jié)構(gòu)封裝材料可以是硅晶 太陽(yáng)電池模塊封裝用的封裝材料。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述硅晶太陽(yáng)光電模塊中的多孔結(jié)構(gòu)封裝材料，例如位于 硅晶太陽(yáng)電池之間與第一、第二封裝層之間。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述硅晶太陽(yáng)光電模塊中的多孔結(jié)構(gòu)封裝材料可取代上述
第二封裝層。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述硅晶太陽(yáng)光電模塊中的多孔結(jié)構(gòu)可以是塑膠薄膜結(jié) 構(gòu)，該塑膠薄膜結(jié)構(gòu)為可發(fā)泡的高分子材料，是以外加方式設(shè)置在硅晶太陽(yáng)電池之間與第 一、第二封裝層之間。 本發(fā)明又提出一種薄膜太陽(yáng)光電模塊，包括依序堆疊的背板、背電極透明導(dǎo)電膜、 薄膜太陽(yáng)電池、透明導(dǎo)電膜以及透明基材。上述薄膜太陽(yáng)電池模塊還包括一種多孔結(jié)構(gòu)封 裝材料，位于背板與背電極透明導(dǎo)電膜之間，以有效提高薄膜太陽(yáng)電池的光吸收，進(jìn)而增加 薄膜太陽(yáng)光電模塊的發(fā)電量。在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的反射率例如 在7% 45%之間。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的材料包括乙烯醋酸乙烯酯 (Ethylene vinyl acetate,縮寫為EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(Poly vinyl butyral，縮寫為 PVB)、聚烯烴(Poly Olefin)、聚氨酯(Poly Urethane)以及硅氧烷(Silicone)。在本發(fā)明 的實(shí)施例中，上述硅晶太陽(yáng)光電模塊或薄膜太陽(yáng)光電模塊中的透明基材包括玻璃或塑膠基 材。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述硅晶太陽(yáng)光電模塊或薄膜太陽(yáng)光電模塊中的背板包括 玻璃或塑膠或聚氟乙烯(Poly Vinyl Flouride，商品名Tedlar)構(gòu)成的復(fù)合層。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述硅晶太陽(yáng)光電模塊或薄膜太陽(yáng)光電模塊中的多孔結(jié)構(gòu) 封裝材料中的平均氣泡徑為數(shù)百納米到數(shù)百微米之間，以增強(qiáng)其反射。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述硅晶太陽(yáng)光電模塊或薄膜太陽(yáng)光電模塊中的多孔結(jié)構(gòu) 封裝材料是經(jīng)化學(xué)交聯(lián)或物理交聯(lián)的方式交聯(lián)過(guò)的，以提高其耐熱性。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述化學(xué)交聯(lián)包括過(guò)氧化物(peroxide)交聯(lián)或硅烷 (silane)交聯(lián)。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述物理交聯(lián)包括電子束(e-beam)交聯(lián)或伽瑪射線 (gamma ray)交聯(lián)。 在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述薄膜太陽(yáng)電池包括覆板(superstate)型硅薄膜太陽(yáng) 電池，覆板型銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽(yáng)電池或鎘碲(CdTe)薄膜太陽(yáng)電池。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述硅薄膜太陽(yáng)電池例如非晶硅(a-Si)、微晶硅 (yc-Si)、堆疊式(tandem)硅薄膜或三層(triple)硅薄膜。 本發(fā)明因?yàn)槔脙?nèi)部具有多孔結(jié)構(gòu)的封裝材料的反射特性，來(lái)提高太陽(yáng)光電模塊 的光捕集，更進(jìn)一步地提高太陽(yáng)光電模塊發(fā)電量。此外，本發(fā)明的封裝材料因具透光性，可 應(yīng)用于建筑整合型太陽(yáng)光電系統(tǒng)(Building IntegratedPhotovoltaic， BIPV)型硅晶太陽(yáng) 光電模塊以及透光型薄膜太陽(yáng)光電模塊。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的封裝材料可放置于硅晶太陽(yáng) 電池的前板及背板之間，當(dāng)受到陽(yáng)光照射，多孔結(jié)構(gòu)封裝材料會(huì)產(chǎn)生反射，可提高硅晶太陽(yáng) 光電模塊的光轉(zhuǎn)換效率。而當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明的封裝材料在透光型薄膜太陽(yáng)光電模塊時(shí)，可增 加穿過(guò)背電極透明導(dǎo)電層的光程路徑，并提高薄膜太陽(yáng)電池的光吸收。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖， 作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1為依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。 圖2為圖1經(jīng)電子束交聯(lián)過(guò)的內(nèi)部具多孔結(jié)構(gòu)封裝材料。 圖3為依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的另一種硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。 圖4為依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。 圖5為依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。 圖6為依照本發(fā)明的第四實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。 圖7為圖6經(jīng)電子束交聯(lián)過(guò)的內(nèi)部具多孔結(jié)構(gòu)高分子材料。 圖8為依照本發(fā)明的第五實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。 圖9為依照本發(fā)明的第六實(shí)施例的薄膜太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。 圖10為依照本發(fā)明的第七實(shí)施例的薄膜太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。 圖11為依照本發(fā)明的第八實(shí)施例的增強(qiáng)光反射的封裝材料的制作步驟圖。 圖12是由實(shí)驗(yàn)一制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的掃描電子顯
微相片。 圖13是聚乙烯醇縮丁醛(PVB)在預(yù)熱前、后以及發(fā)泡后的GPC-MS曲線圖。 圖14是經(jīng)實(shí)驗(yàn)一制作的具有多孔結(jié)構(gòu)的PVB與傳統(tǒng)PVB的反射率與穿透率的曲 線圖。 圖15是經(jīng)實(shí)驗(yàn)一制作的具有多孔結(jié)構(gòu)的PVB的擴(kuò)散反射率與全反射率以及傳統(tǒng) PVB的擴(kuò)散反射率和全反射率的曲線圖。
圖16是實(shí)驗(yàn)二的具有多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)封裝材料和單片硅晶太 陽(yáng)電池的封裝堆疊方式。 圖17A是實(shí)驗(yàn)二的具有多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)封裝材料和單片硅晶太 陽(yáng)電池的封裝堆疊流程剖面圖。 圖17B是實(shí)驗(yàn)二的具有多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)封裝材料和單片硅晶太 陽(yáng)電池的另一種封裝堆疊流程剖面圖。 圖18A是未封裝與使用實(shí)驗(yàn)一的封裝材料的透光型硅薄膜太陽(yáng)電池模塊的光電 轉(zhuǎn)換效率(QE)圖。 圖18B是未封裝與使用傳統(tǒng)無(wú)氣泡的PVB作為封裝材料的透光型硅薄膜太陽(yáng)電池 模塊的光電轉(zhuǎn)換效率(QE)圖。 圖19A是未封裝與使用實(shí)驗(yàn)一的封裝材料加上Tedlar的透光型硅薄膜太陽(yáng)電池 模塊的光電轉(zhuǎn)換效率(QE)圖。 圖19B是未封裝與使用傳統(tǒng)無(wú)氣泡的PVB加上Tedlar的透光型硅薄膜太陽(yáng)電池 模塊的光電轉(zhuǎn)換效率(QE)圖。 圖20是由實(shí)驗(yàn)五制作的內(nèi)部有氣泡的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的掃描電子顯微相 片。 圖21是經(jīng)實(shí)驗(yàn)一制作的具有多孔結(jié)構(gòu)的EVA與傳統(tǒng)EVA的反射率與穿透率的曲 圖22是由實(shí)驗(yàn)六制作的內(nèi)部有氣泡的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的掃描電子顯微相 附圖標(biāo)記說(shuō)明
100 、200 、300 、400 :硅晶太陽(yáng)光電模塊 102、602 :背板 104、612 :第一封裝層
106 :硅晶太陽(yáng)電池 108、614 :第二封裝層
110、210 :透明基材 112 :多孔結(jié)構(gòu)封裝材料
112a:經(jīng)電子束交聯(lián)的矩陣狀區(qū)域112b :其他未經(jīng)電子束交聯(lián)區(qū)域 114 :光 116a :間距
116b :邊緣 118:第三封裝層
300 :塑膠薄膜結(jié)構(gòu) 600、700 :薄膜太陽(yáng)光電模塊
604 :背電極透明導(dǎo)電膜 606 :硅薄膜太陽(yáng)電池
608 :透明導(dǎo)電膜 800 830 :步驟片。









具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明中，增強(qiáng)光反射的封裝材料是利用超臨界二氧化碳(supercriticalCO》 發(fā)泡法得到的材料，其內(nèi)部具有多孔結(jié)構(gòu)，且多孔結(jié)構(gòu)中的平均氣泡徑在數(shù)百納米到數(shù)百 微米之間，可由此增強(qiáng)封裝材料的反射，譬如使反射率達(dá)7% 45% 。 而且，本發(fā)明的具多孔結(jié)構(gòu)的封裝材料可經(jīng)化學(xué)交聯(lián)或物理交聯(lián)的方式交聯(lián)過(guò) 的，以提高其耐熱性。上述化學(xué)交聯(lián)譬如過(guò)氧化物(peroxide)或硅烷(silane)交聯(lián)，其 技術(shù)可參照美國(guó)專利US4714716以及US6900267所述；物理交聯(lián)則例如電子束或伽瑪射線
7(gamma ray)交聯(lián)。 上述封裝材料例如乙烯醋酸乙烯酯(Ethylene vinyl acetate,縮寫為EVA)、聚 乙烯醇縮丁醛(Poly vinyl butyral，縮寫為PVB)、聚烯烴(Poly Olefin)、聚氨酯(Poly Urethane)以及硅氧烷(Silicone)。 不同的封裝材料經(jīng)發(fā)泡后呈現(xiàn)不同的多孔結(jié)構(gòu)與大小，所呈現(xiàn)的效果也不一樣。 譬如PVB高分子材料的反射率為15% 45%， EVA高分子材料的反射率為7% 45%。
本發(fā)明所提出增強(qiáng)光反射的具多孔結(jié)構(gòu)的封裝材料因具高反射及高穿透性，因此 可應(yīng)用于多種不同形式的硅晶太陽(yáng)光電模塊(如圖1 圖8所示)或者薄膜太陽(yáng)光電模塊 (如圖9 圖10所示)。
第一實(shí)施例 圖1為依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖。
請(qǐng)參照?qǐng)Dl，第一實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊100包括依序堆疊的背板(back sheet) 102、第一封裝層104、多個(gè)硅晶太陽(yáng)電池106、第二封裝層108以及透明基材110。而 且，硅晶太陽(yáng)光電模塊100還包括多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112，其位于硅晶太陽(yáng)電池106之間與 第一、第二封裝層104與108之間，以捕集硅晶太陽(yáng)電池106間所漏掉的光照射并提高硅晶 太陽(yáng)光電模塊100的發(fā)電量。其中，在多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112中的平均氣泡徑例如在數(shù)百 納米到數(shù)百微米之間；而多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112的膜厚，例如在0. lmm到lmm之間。其中 的第一、第二封裝層104與108可以是已知用于太陽(yáng)光電模塊的封裝材料，如無(wú)氣泡的乙烯 醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚烯烴(Poly Olefin)、聚氨酯(PU)、或硅氧烷 (Silicone)等。 至于背板102例如由玻璃與Tedlar構(gòu)成的復(fù)合層，而透明基材110例如玻璃或塑 膠基材。 以第一實(shí)施例來(lái)看，在硅晶太陽(yáng)光電模塊100的封裝過(guò)程中，硅晶太陽(yáng)電池106 — 般以并列(array)方式擺放在各層內(nèi)，并以負(fù)壓加溫的方式進(jìn)行真空層疊工藝。第一、第二 封裝層104與108在此工藝?yán)锉蝗芙?，并將整個(gè)硅晶太陽(yáng)電池106包圍起來(lái)。具多孔結(jié)構(gòu) 的封裝材料因已經(jīng)被電子束輻照技術(shù)(e-beam)交聯(lián)過(guò)，其耐熱優(yōu)選，因此加熱后尚保持多 孔結(jié)構(gòu)封裝材料112。利用多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112的反射特性增加硅晶太陽(yáng)光電模塊的光 捕集，更進(jìn)一步地提高該模塊發(fā)電量。 由于硅晶太陽(yáng)光電模塊100的個(gè)別硅晶太陽(yáng)電池106的輸出功率很低，必須于串 聯(lián)方式連接以提高發(fā)電功率。硅晶太陽(yáng)光電模塊100通常由幾個(gè)"串(string)"組合，單一 串由串聯(lián)好的硅晶太陽(yáng)電池106組成，再將個(gè)別串相互平行的并聯(lián)。串聯(lián)和并聯(lián)的設(shè)計(jì)準(zhǔn) 則是依據(jù)硅晶太陽(yáng)光電模塊100所需的電壓和電流需求。但實(shí)際上，一個(gè)硅晶太陽(yáng)光電模 塊100的有效發(fā)電面積比整體模塊的受光面少，其主要的原因是相鄰的各別硅晶太陽(yáng)電池 106并不沒(méi)有碰觸，硅晶太陽(yáng)電池106之間以及在靠近硅晶太陽(yáng)光電模塊100的邊緣會(huì)預(yù)留 了一段間隙，以預(yù)防受環(huán)境影響。 在第一實(shí)施例中，多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112可依據(jù)不同的電子束交聯(lián)照光方式，擇 不同的位置進(jìn)行交聯(lián)。以圖2為例，其第(1)部分與第(2)部分分別為圖1的多孔結(jié)構(gòu)封 裝材料112在封裝前的剖面與俯視圖。在電子束交聯(lián)過(guò)程中如選擇阻擋部分的區(qū)域使經(jīng)電 子束交聯(lián)的矩陣狀區(qū)域112b沒(méi)有被電子束照到，而只有其他區(qū)域112a照到光。將上述多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112以如圖1的擺放方式進(jìn)行太陽(yáng)電池模塊封裝，由于區(qū)域112a已經(jīng)過(guò)交 聯(lián)其耐熱性提高，因此加熱過(guò)程中并不會(huì)熔化，只有區(qū)域112b被熔掉。因此如果將上述矩 陣狀電子束交聯(lián)面積設(shè)計(jì)成和硅晶太陽(yáng)電池106(請(qǐng)見(jiàn)圖1)大小一樣，間距116a和邊緣 116b設(shè)計(jì)成和實(shí)際的硅晶太陽(yáng)光電模塊的間距一樣，圖2所示的局部交聯(lián)的多孔結(jié)構(gòu)封裝 材料可取代傳統(tǒng)的封裝材料。經(jīng)模塊封裝后，硅晶太陽(yáng)電池模塊的結(jié)構(gòu)如圖l所示。
因此，應(yīng)用第一實(shí)施例提出的多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112，來(lái)填滿硅晶太陽(yáng)電池106之 間所空出來(lái)的空間，將可有效捕集硅晶太陽(yáng)電池106之間所漏掉的光線。當(dāng)受到陽(yáng)光照射 時(shí)，由于光114被多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112反射到四面八方，部分的光會(huì)反射到硅晶太陽(yáng)光電 模塊100表面上，并更進(jìn)一步的被硅晶太陽(yáng)電池106吸收。 此外，由于多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112內(nèi)部的平均氣泡徑為數(shù)百納米到數(shù)百微米之 間，所以不但具有高反射率，還有相當(dāng)高的透光度，故可應(yīng)用于透光型硅晶太陽(yáng)光電模塊 上。當(dāng)多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112具高透光度，其可直接覆蓋在硅晶太陽(yáng)電池106上面如圖3 所示。 第二實(shí)施例 圖4為依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖，其中使用與 第一實(shí)施例相同的元件符號(hào)來(lái)表示相同的構(gòu)件。第二實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊200包括 依序堆疊的背板(back sheet) 102、第一封裝層104、多個(gè)硅晶太陽(yáng)電池106以及透明基材 110。而且，硅晶太陽(yáng)光電模塊IOO還包括多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112，其位于硅晶太陽(yáng)電池106 之間與第一封裝層104與透明基材IIO之間，可取代第一實(shí)施例的第二封裝層，以捕集硅晶 太陽(yáng)電池106間所漏掉的光照射并提高硅晶太陽(yáng)光電模塊100的發(fā)電量。
第三實(shí)施例 圖5為依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖，其中使用 與第一實(shí)施例相同的元件符號(hào)來(lái)表示相同的構(gòu)件。在第三實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊 300中，放置在硅晶太陽(yáng)電池106之間與第一封裝層104及第二封裝層108之間的為塑 膠薄膜結(jié)構(gòu)300，該塑膠薄膜300結(jié)構(gòu)可以是一般高玻璃轉(zhuǎn)移溫度(glass transition temperature)的可發(fā)泡的高分子材料，并以外加方式放置在硅晶太陽(yáng)電池106之間與第一 封裝層104及第二封裝層108之間。
第四實(shí)施例 圖6為依照本發(fā)明的第四實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖，其中使用與 第一實(shí)施例相同的元件符號(hào)來(lái)表示相同的構(gòu)件。請(qǐng)參照?qǐng)D6，在本實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模 塊400中多一個(gè)位于第一封裝層104與多個(gè)硅晶太陽(yáng)電池106之間的第三封裝層118。內(nèi) 部具多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112或塑膠薄膜結(jié)構(gòu)300位于第三封裝材料118與第一封裝層104 之間。而且，在本實(shí)施例的多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112經(jīng)電子束交聯(lián)方式交聯(lián)后，如圖7所示， 其第(1)部分與第(2)部分分別為圖6的多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112的剖面與俯視圖。交聯(lián)后 的封裝材料112的耐熱性提高，可以捕集硅晶太陽(yáng)電池106間所漏掉的光照射并提高硅晶 太陽(yáng)光電模塊400的發(fā)電量。
第五實(shí)施例 圖8為依照本發(fā)明的第五實(shí)施例的硅晶太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖，其中使用與 第四實(shí)施例相同的元件符號(hào)來(lái)表示相同的構(gòu)件。第五實(shí)施例與第四實(shí)施例的差異在于內(nèi)部具多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112或塑膠薄膜結(jié)構(gòu)300分別位于第三封裝層118與第一封裝層104， 以及位于硅晶太陽(yáng)電池106之間與第三封裝層118與第二封裝層108之間。
第六實(shí)施例 圖9為依照本發(fā)明的第六實(shí)施例的薄膜太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖，其中使用與 第一實(shí)施例相同的元件符號(hào)來(lái)表示相同的構(gòu)件。 請(qǐng)參照?qǐng)D9，第六實(shí)施例的薄膜太陽(yáng)光電模塊600包括依序堆疊的背板602、背電 極透明導(dǎo)電膜604、薄膜太陽(yáng)電池606、透明導(dǎo)電膜608以及透明基材610，其中的背電極透 明導(dǎo)電膜604、薄膜太陽(yáng)電池606與透明導(dǎo)電膜608即組成所謂的薄膜太陽(yáng)光電元件。而內(nèi) 部具有多孔結(jié)構(gòu)的封裝材料112可位于背板602與背電極透明導(dǎo)電膜604之間，可有效提 高薄膜太陽(yáng)電池606的本征層(intrinsic layer)的光吸收，進(jìn)而增加薄膜太陽(yáng)光電模塊 600的發(fā)電量。其中，背板602可以是由玻璃與Tedlar構(gòu)成的復(fù)合層，透明基材610則例如 是玻璃或塑膠基材。而本發(fā)明的薄膜太陽(yáng)電池606則可為覆板型硅薄膜太陽(yáng)光電模塊，覆 板型銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽(yáng)電池或覆板鎘碲(CdTe)薄膜太陽(yáng)電池。
在第六實(shí)施例中，當(dāng)薄膜太陽(yáng)電池606是硅薄膜太陽(yáng)電池時(shí)，其可以是吸收波長(zhǎng) 小于700nm的光譜的a-Si、吸收光譜可延伸到1100nm波長(zhǎng)的紅外線區(qū)域的y c-Si ;或者， 會(huì)吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)光譜的堆疊式(tandem)硅薄膜或三層(triple)硅薄膜。由于上述封裝材料 112的多孔結(jié)構(gòu)具反射(reflection)特性，因此照光114時(shí)光程路徑以及內(nèi)反射提高，可增 加薄膜太陽(yáng)電池606對(duì)光的吸收。 當(dāng)薄膜太陽(yáng)光電模塊600受光114照射，且入射于封裝材料112的角度大于臨界 角，所有的光114將被反射到薄膜太陽(yáng)電池606表面上，并更進(jìn)一步的被吸收。而且，由于 多孔結(jié)構(gòu)封裝材料112的光穿透約在55% 93%間，因此其可應(yīng)用于透光型薄膜太陽(yáng)光電 模塊。 第七實(shí)施例 圖10為依照本發(fā)明的第七實(shí)施例的薄膜太陽(yáng)光電模塊的剖面示意圖，其中使用 與第六實(shí)施例相同的元件符號(hào)來(lái)表示相同的構(gòu)件。在本實(shí)施例的薄膜太陽(yáng)光電模塊700 中，內(nèi)部具多孔結(jié)構(gòu)的封裝材料112或塑膠薄膜結(jié)構(gòu)300，可以外加方式放置在第一封裝層 612與第二封裝層614之間。
第八實(shí)施例 圖11為依照本發(fā)明的第八實(shí)施例的增強(qiáng)光反射的多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的制作步驟 圖。 請(qǐng)參照?qǐng)D11，首先進(jìn)行步驟800，制備多孔結(jié)構(gòu)封裝材料。上述封裝材料例如 乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚烯烴(Poly Olefin)、聚氨酯(PU)、或 Silicone等高分子材料。至于制備多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的方法可運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)，也可以直接 購(gòu)買市售產(chǎn)品，故不再贅述。 然后，進(jìn)行步驟810，真空預(yù)熱上述多孔結(jié)構(gòu)封裝材料以消除表面紋路 (texture)。而真空預(yù)熱封裝材料的方法例如在高于高分子材料的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行預(yù)熱， 因此預(yù)熱溫度需控制在IO(TC以上，最好控制在12(TC到16(TC之間，真空度約為ltorr。真 空加熱時(shí)間例如在5分鐘到1小時(shí)之間。 在步驟810之后，進(jìn)行步驟820，發(fā)泡上述多孔結(jié)構(gòu)封裝材料，使其內(nèi)部形成多孔結(jié)構(gòu)，而完成第八實(shí)施例的增強(qiáng)光反射的封裝材料。其中，上述發(fā)泡方法例如超臨界二氧化 碳(supercritical C02)發(fā)泡法。而且，經(jīng)發(fā)泡后得到的氣泡的平均氣泡徑約為數(shù)百納米 到數(shù)百微米之間，以增強(qiáng)封裝材料的反射率。 此外，第八實(shí)施例還可在步驟820之后，應(yīng)用電子束輻照技術(shù)進(jìn)行交聯(lián) (crosslinking)，以固定發(fā)泡后的多孔結(jié)構(gòu)封裝材料(如步驟830)。
以下列舉幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)本發(fā)明的功效。
實(shí)驗(yàn)一 以聚乙烯醇縮丁醛(PVB)作為高分子材料，首先在溫度100°C 16(TC左右進(jìn)行 真空預(yù)熱15 30分鐘。然后，采用超臨界二氧化碳發(fā)泡法進(jìn)行發(fā)泡，其作法為以連續(xù)式 或批次工藝方法將薄膜狀聚乙烯醇縮丁醛(PVB)涵浸于控制在飽和壓力和飽和溫度環(huán)境 下的C02(Tc，C02 = 3rC以及Pc，C02 = 7 . 38Mpa)。以壓力10 25Mpa及溫度40 80°C ， 浸泡聚乙烯醇縮丁醛(PVB)l 10分鐘，視樣品的厚度而定。在泄壓(d印ressurization) 步驟所引起的熱力學(xué)的不穩(wěn)定性(thermodynamic instability)，造成材料內(nèi)部組織被超 飽和態(tài)的(A溶解并產(chǎn)生晶核(皿cleation of cell)。所謂的「晶核」可能是材料組織 (matrix)中的缺陷或刻意加進(jìn)去的成核劑(nucleating agent), C02分子主要會(huì)從此處開 始產(chǎn)生小泡，最后會(huì)慢慢長(zhǎng)成氣泡。晶核的大小將不斷增加直到特定的溫度到達(dá)。晶核的大 小分布以及數(shù)目可由飽和溫度，飽和壓力以及泄壓速率控制；例如2007年發(fā)表在Journal of Supercritical Fluids,第41巻第299-310頁(yè)的"Foaming of Polypropylene with supercritical carbon dioxide或者Journal ofSupercritial Fluids，第40巻第144-152 頁(yè)的"Production of controlled polymericfo咖s by supercritical C02，，。
圖12是由實(shí)驗(yàn)一制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的掃描電子顯 微相片，從圖12還可觀察到所述多孔結(jié)構(gòu)略V形并接近于聚乙烯醇縮丁醛的表面。
另外，針對(duì)實(shí)驗(yàn)一中的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)在抽真空預(yù)熱前、后以及發(fā)泡后的 成分變化，可藉熱解法(Pyrolysis)與氣相層析質(zhì)譜法(GC/MS)的熱解式氣相層析質(zhì)譜法 (Pyrolysis GC/MS)分析得到圖13。 高分子聚合物的在合成及加工過(guò)程中，通常會(huì)添加不同添加劑，而產(chǎn)生不同物性 的聚合物。應(yīng)用Pyrolysis GC/MS法，分析聚乙烯醇縮丁 (PVB)材料在真空加熱，發(fā)泡前后 的質(zhì)譜變化。首先將聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樣品經(jīng)由熱解裝置加熱分解4秒，溫度設(shè)定在 255°C ;再將產(chǎn)生的熱解產(chǎn)物導(dǎo)入氣象層析管柱中進(jìn)行分離，之后進(jìn)入質(zhì)譜做鑒定層析的時(shí) 間，以判定聚乙烯醇縮丁醛(PVB)材料聚合物組成及添加劑的種類。從圖13可知，在真空 預(yù)熱前、后的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)曲線有極大變化，可推測(cè)在抽真空預(yù)熱后有部份塑化 劑被去除。不同的抽真空時(shí)間以及發(fā)泡工藝將影響到聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的多孔結(jié)構(gòu)， 并間接影響到高分子材料的反射特性。 然后，將由實(shí)驗(yàn)一制作的上述聚乙烯醇縮丁醛(PVB)與傳統(tǒng)無(wú)氣泡的聚乙烯醇縮 丁醛(PVB)做光學(xué)特性上的量測(cè)得到圖14，其為經(jīng)實(shí)驗(yàn)一制作的具有多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇 縮丁醛(PVB)與傳統(tǒng)聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的反射率與穿透率(transmittance)的曲線 圖。從圖14可知，本發(fā)明的PVB可保持約60% 70%的光穿透度，其光反射率可高達(dá)45% 左右，比傳統(tǒng)無(wú)氣泡的PVB的6X 8X的光反射率高出許多，因此可作為高反射封裝材料。
從圖15顯示，經(jīng)實(shí)驗(yàn)一制作的具有多孔結(jié)構(gòu)的PVB的高反射特性主要是擴(kuò)散反射的貢獻(xiàn)，而傳統(tǒng)的PVB的無(wú)擴(kuò)散反射的效果。
實(shí)驗(yàn)二 由圖1的硅晶太陽(yáng)光電模塊顯示，比較傳統(tǒng)無(wú)氣泡封裝材料和具多孔封裝材料的反射特性對(duì)硅晶太陽(yáng)光電模塊發(fā)電效率的影響，在硅晶太陽(yáng)光電模塊100外的空氣與透明基材110介面和第二封裝層108與透明基材IIO介面相同的條件下，可忽略第二封裝層108及透明基材IOO，并直接評(píng)估封裝材料112對(duì)硅晶太陽(yáng)光電模塊100光捕集的影響。
首先，將單片硅晶太陽(yáng)電池以聚乙烯醇縮丁醛(PVB)材料進(jìn)行封裝，其封裝材料的封裝疊層方式如圖16所示，其中使用與圖l相同的元件符號(hào)來(lái)代表相同的構(gòu)件。模塊封裝結(jié)構(gòu)則如圖17A所示，先以真空熱壓方式將4英寸硅晶太陽(yáng)電池106包覆于第一封裝層104和第二封裝層108之間9，并在145t:溫度進(jìn)行下進(jìn)行30分鐘抽真空，再熱壓30分鐘，最后將產(chǎn)品取出。然后，將實(shí)驗(yàn)一制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)作為封裝材料112，以10mm寬度的條狀設(shè)置于4英寸硅晶太陽(yáng)電池106的邊緣，并以溫度IO(TC進(jìn)行熱壓1分鐘，使具多孔結(jié)構(gòu)的PVB材料(112)黏在硅晶太陽(yáng)電池106邊緣。并與傳統(tǒng)內(nèi)無(wú)氣泡的PVB做比較，得到下表一的結(jié)果。
表一
Voc (V)Isc (A)Vmp (V)Imp (A)Pmax (w)封裝后 Pmax增力口FF (%)
4英寸硅晶太陽(yáng)電池/傳 統(tǒng)PVB0. 593. 160. 472. 731. 29069. 1
4英寸硅晶太陽(yáng)電池/經(jīng) 實(shí)驗(yàn)一制作的PVB0. 63. 230. 472. 891. 354. 65%69. 6 從表一可知，實(shí)驗(yàn)一制作的PVB能使硅晶太陽(yáng)光電模塊的最大輸出功率(Pmax)增加4. 65% ，而傳統(tǒng)無(wú)氣泡的PVB則無(wú)法增加硅晶太陽(yáng)光電模塊的Pmax。 除了采用圖17A的疊層方式，模塊封裝工藝方法也可以如圖17B所示，先將實(shí)驗(yàn)一制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的PVB(112)和已事先熔融過(guò)的聚乙烯醇縮丁醛(作為第二封裝層108)貼好，再將條狀PVB(112)設(shè)置于4英寸硅晶太陽(yáng)電池106的邊緣，并以溫度IO(TC進(jìn)行熱壓1分鐘，使具多孔結(jié)構(gòu)的PVB材料黏在硅晶太陽(yáng)電池106邊緣。從光學(xué)上的設(shè)計(jì)，圖17B所示的具多孔結(jié)構(gòu)的封裝材料上方再加一層折射率值比較高的封裝材料，其光捕集效
果會(huì)更佳。
實(shí)驗(yàn)三 將實(shí)驗(yàn)一制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)以及傳統(tǒng)經(jīng)熔融后無(wú)氣泡的PVB作為封裝材料，分別設(shè)置于透光型薄膜太陽(yáng)光電模塊的背板表面，以溫度IO(TC進(jìn)行熱壓l分鐘，其中薄膜太陽(yáng)光電模塊包括厚度lmm的玻璃背板，其中硅薄膜太陽(yáng)電池呈矩陣排列，單一矩陣面積約為0. 25cm2。硅薄膜太陽(yáng)電池的各層厚度分別為厚度100nm的背電極透明導(dǎo)電膜、P c-Si硅薄膜(含厚度15nm的N型層、厚度1500nm的本征層、厚度15nm的P型層)、厚度60nm的透明導(dǎo)電膜。 結(jié)果得到，具有實(shí)驗(yàn)一制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的PVB的硅薄膜太陽(yáng)光電模塊的Jsc可增加3. 53% ，如圖18A所示，而傳統(tǒng)無(wú)氣泡的PVB的硅薄膜太陽(yáng)光電模塊的Jsc則只增加1. 56%，如圖18B所示。
實(shí)驗(yàn)四 如實(shí)驗(yàn)三的硅薄膜太陽(yáng)電池，但在內(nèi)有多孔結(jié)構(gòu)的PVB材料背面再和聚氟乙烯(Tedlar)背板進(jìn)行熱壓1分鐘。結(jié)果發(fā)現(xiàn)具高反射特性的Tedlar，更進(jìn)一步增強(qiáng)有多孔結(jié)構(gòu)的封裝材料反射特性。由實(shí)驗(yàn)一制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的PVB的薄膜太陽(yáng)光電模塊的Jsc可增加6. 47% ，如圖19A所示，而傳統(tǒng)無(wú)氣泡的PVB的薄膜太陽(yáng)光電模塊的Jsc則只增加3. 67%，如圖19B所示。 因此，本發(fā)明的反射特性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)封裝材料。另外，除了使用PVB作為本發(fā)明
的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的封裝材料，還可使用其他材料來(lái)制作，如下列實(shí)驗(yàn)五。
實(shí)驗(yàn)五 首先在溫度100 16(TC之間進(jìn)行真空預(yù)熱5 20分鐘，然后，以超臨界二氧化碳發(fā)泡法進(jìn)行發(fā)泡，以壓力10 25Mpa及溫度40 80°C ，浸泡乙烯醋酸乙烯酯(EVA) 1 5分鐘，視樣品的厚度而定。圖20是由實(shí)驗(yàn)五制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的EVA的掃描電子顯微相片。發(fā)泡好的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)以電子束輻照技術(shù)進(jìn)行交聯(lián)，以固定發(fā)泡后的EVA材料結(jié)構(gòu)，電子束的功率為600keV及照射劑量為30Mrad。 然后，將實(shí)驗(yàn)五制作的上述乙烯醋酸乙烯酯(EVA)在溫度145t:下加熱10分鐘并與傳統(tǒng)無(wú)氣泡的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)做光學(xué)特性上的量測(cè)得到圖21，其為經(jīng)實(shí)驗(yàn)五制作的具有多孔結(jié)構(gòu)的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)與傳統(tǒng)乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的反射率與穿透率的曲線圖。從圖21可知，本發(fā)明的EVA可保持約7X 45X的光穿透度，其光反射率可高達(dá)45%左右，比傳統(tǒng)無(wú)氣泡的EVA的4% 7%的光反射率高出許多，因此可作為高反射封裝材料。 實(shí)驗(yàn)六 將實(shí)驗(yàn)五制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的乙烯醋酸乙烯酯(EVA)以及傳統(tǒng)經(jīng)熔融后無(wú)氣泡的EVA作為封裝材料，其中具多孔結(jié)構(gòu)EVA以電子束輻照技術(shù)進(jìn)行交聯(lián)，以固定發(fā)泡后的EVA材料結(jié)構(gòu)，電子束的功率為600keV及照射劑量為40Mrad。選擇兩片Pmax很接近的5英寸硅晶太陽(yáng)電池進(jìn)行封裝實(shí)驗(yàn)，硅晶太陽(yáng)電池模塊封裝結(jié)構(gòu)則如圖1所示，首先將5英寸硅晶太陽(yáng)電池106包覆于第一封裝層104和第二封裝層108之間，并將實(shí)驗(yàn)一制作的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的EVA材料112，以10mm寬度的條狀設(shè)置于5英寸硅晶太陽(yáng)電池106的邊緣，再以真空熱壓方式并在145t:溫度進(jìn)行下進(jìn)行6分鐘抽真空，再熱壓8分鐘，最后將產(chǎn)品取出，并與一般EVA封裝的5英寸硅晶太陽(yáng)電池封做比較，結(jié)果顯示具多孔結(jié)構(gòu)的硅晶太陽(yáng)電池模塊封裝后Pmax = 2. 222W，比另一組傳統(tǒng)的硅晶太陽(yáng)電池模塊的Pmax = 2. 031W，多了9. 404%的發(fā)電量。圖22是本實(shí)驗(yàn)采用的內(nèi)部有多孔結(jié)構(gòu)的EVA的掃描電子顯微相片。
綜上所述，本發(fā)明的封裝材料因?yàn)閮?nèi)部具有多孔結(jié)構(gòu)，可造成反射特性，因此將其應(yīng)用于太陽(yáng)光電模塊時(shí)，能增加光程(optical path)以提高太陽(yáng)電池對(duì)光的吸收，進(jìn)而提升太陽(yáng)光電模塊的光捕集特性。由于封裝材料內(nèi)部的氣泡的平均氣泡徑可控制在幾百納米到幾百微米間，因此本發(fā)明的封裝材料可保持約55% 93%的光穿透度，其光反射率可高達(dá)7% 45%，比傳統(tǒng)無(wú)氣泡的封裝材料的4% 8%的光反射率高出許多，因此可作為高反射封裝材料。 雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，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(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種增強(qiáng)光反射的封裝材料，其特征在于該封裝材料內(nèi)部具有多孔結(jié)構(gòu)，該多孔結(jié)構(gòu)中的平均氣泡徑為數(shù)百納米到數(shù)百微米之間，以增強(qiáng)該封裝材料的光反射；以及該封裝材料是經(jīng)化學(xué)交聯(lián)與物理交聯(lián)其中之一的方式交聯(lián)過(guò)的，以提高該封裝材料的耐熱性。
2. 如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)光反射的封裝材料，其中該封裝材料包括乙烯醋酸乙烯 酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚烯烴、聚氨酯或硅氧烷。
3. 如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)光反射的封裝材料，其中該封裝材料的反射率為7% 45%之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)光反射的封裝材料，其中該化學(xué)交聯(lián)包括過(guò)氧化物或硅烷 交聯(lián)。
5. 如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)光反射的封裝材料，其中該物理交聯(lián)包括電子束交聯(lián)。<
6. —種硅晶太陽(yáng)光電模塊，包括依序堆疊的背板、第一封裝層、多個(gè)硅晶太陽(yáng)電池、第 二封裝層以及透明基材，其特征在于該硅晶太陽(yáng)光電模塊還包括多孔結(jié)構(gòu)封裝材料，位于該背板與該透明基材之間，以捕 集這些硅晶太陽(yáng)電池間所漏掉的光照射并提高該硅晶太陽(yáng)光電模塊的發(fā)電量。
7. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料為該硅晶太陽(yáng)電 池模塊封裝用的封裝材料。
8. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料設(shè)置在該硅晶太 陽(yáng)電池之間與該第一封裝層及該第二封裝層之間。
9. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料可取代該第二封 裝層。
10. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料為塑膠薄膜結(jié) 構(gòu)，該塑膠薄膜結(jié)構(gòu)為可發(fā)泡的高分子材料，以外加方式設(shè)置在該硅晶太陽(yáng)電池之間與該 第一封裝層及該第二封裝層之間。
11. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該透明基材包括玻璃或塑膠基材。
12. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該背板包括玻璃與聚氟乙烯構(gòu)成的 復(fù)合層。
13. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料中的平均氣泡 徑為數(shù)百納米到數(shù)百微米之間，以增強(qiáng)該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的反射率。
14. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料是經(jīng)化學(xué)交聯(lián) 或物理交聯(lián)的方式交聯(lián)過(guò)的，以提高該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的耐熱性。
15. 如權(quán)利要求14所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該化學(xué)交聯(lián)包括過(guò)氧化物或硅烷交聯(lián)。
16. 如權(quán)利要求14所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該物理交聯(lián)包括電子束或伽瑪射線 交聯(lián)。
17. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的材料包括乙 烯醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚烯烴、聚氨酯或硅氧烷。
18. 如權(quán)利要求6所述的硅晶太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的反射率為7% 45%之間。
19. 一種薄膜太陽(yáng)光電模塊，包括依序堆疊的背板、背電極透明導(dǎo)電膜、薄膜太陽(yáng)電池、 透明導(dǎo)電膜以及透明基材，其特征在于該薄膜太陽(yáng)電池模塊還包括多孔結(jié)構(gòu)封裝材料，位于該背板與該背電極透明導(dǎo)電膜之 間，以有效提高該薄膜太陽(yáng)電池的光吸收，進(jìn)而增加該薄膜太陽(yáng)光電模塊的發(fā)電量。
20. 如權(quán)利要求19所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料中的平均氣泡 徑為數(shù)百納米到數(shù)百微米之間。
21. 如權(quán)利要求19所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料是經(jīng)化學(xué)交聯(lián) 或物理交聯(lián)的方式交聯(lián)過(guò)的。
22. 如權(quán)利要求21所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該化學(xué)交聯(lián)包括過(guò)氧化物或硅烷交聯(lián)。
23. 如權(quán)利要求21所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該物理交聯(lián)包括電子束或伽瑪射線 交聯(lián)。
24. 如權(quán)利要求19所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該透明基材包括玻璃或塑膠基材。
25. 如權(quán)利要求19所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該背板包括玻璃與聚氟乙烯構(gòu)成的復(fù)合層。
26. 如權(quán)利要求19所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該薄膜太陽(yáng)電池包括覆板型硅薄膜 太陽(yáng)電池、覆板型銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池或覆板鎘碲薄膜太陽(yáng)電池。
27. 如權(quán)利要求26所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該硅薄膜太陽(yáng)電池包括非晶硅、微 晶硅、堆疊式硅薄膜或三層硅薄膜。
28. 如權(quán)利要求19所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的材料包括乙 烯醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚烯烴、聚氨酯或硅氧烷。
29. 如權(quán)利要求19所述的薄膜太陽(yáng)光電模塊，其中該多孔結(jié)構(gòu)封裝材料的反射率為 7% 45%之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)光反射的封裝材料、硅晶太陽(yáng)光電模塊及薄膜太陽(yáng)光電模塊。封裝材料內(nèi)部具多孔結(jié)構(gòu)，多孔結(jié)構(gòu)中的平均氣泡徑為數(shù)百納米到數(shù)百微米之間，以增強(qiáng)封裝材料的光反射。而且，多孔結(jié)構(gòu)封裝材料是經(jīng)化學(xué)交聯(lián)或物理交聯(lián)的方式交聯(lián)過(guò)的，故可提高其耐熱性，而適用于硅晶太陽(yáng)光電模塊以及薄膜太陽(yáng)光電模塊，以提高模塊的發(fā)電效率。
文檔編號(hào)C08L75/04GK101768304SQ200810189099
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者彭成瑜, 梁文忠, 陳俊亨, 黃莉媚 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院