專利名稱：多電極光伏面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種多電極光伏面板。
背景技術(shù)：
眾所周知的，最有效率的光能轉(zhuǎn)換為電能且產(chǎn)生最少的廢熱的方式莫過于使入射光的光子能量契合于半導(dǎo)體材料產(chǎn)生電子的能階。然而，因為太陽輻射通常包含多種波長范圍的光，使用具有單一電子激發(fā)能階的半導(dǎo)體材料以接受太陽輻射而轉(zhuǎn)換為電能，通常無法達成高效能，且容易產(chǎn)生很多廢熱。因此，使用具備不同電子激發(fā)能階的光伏單元來轉(zhuǎn)換太陽輻射為電能的優(yōu)點已經(jīng)被此領(lǐng)域人員所認(rèn)同。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的是在提供一種改良的多電極光伏面板。根據(jù)上述目的提出一種多電極光伏面板，其包含一透光第一基材、一第一光伏單元層、一透光中介層、一第二光伏單元層以及一第二基材。第一光伏單元層位于第一基材上且具有一第一能階，第一光伏單元層包含二第一輸出電極。二第一輸出電極大致彼此平行的配置于第一光伏單元層的兩相對邊。透光中介層位于第一光伏單元層上，且未覆蓋二第一輸出電極。第二光伏單元層位于透光中介層且具有一第二能階，第二光伏單元層包含二第二輸出電極。二第二輸出電極大致彼此平行的配置于第二光伏單元層的兩相對邊。第二基材位于第二光伏單元層上。二第二輸出電極大致垂直于二第一輸出電極。依據(jù)本發(fā)明一實施例，第一能階大于或等于第二能階。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，多電極光伏面板還包含一封裝片夾層于第二光伏單元層及第二基材之間。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，透光中介層是一防氧及水氣穿透的絕緣層。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，第一光伏單元層包含一 p-i-rup-run-i-p或n-p接面，從第一基材往第二基材的方向配置。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，第一光伏單元層包含二透光導(dǎo)電層，p-i-rup-run-i-p或 n-p接面夾層于二透光導(dǎo)電層之間。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，透光中介層包含氧化硅(SiO)、碳化硅(SiC)、氮化硅 (SiN)、氮氧化硅(SiON)、碳氧化硅(SiOC)或氮碳化硅(SiCN)。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，透光中介層具有一厚度范圍介于1納米與10毫米之間。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，第二基材是一不透光基材。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，第二基材是一透光基材。由上述可知，光伏面板包含二光伏單元層被透光中介層所分隔。一第一光伏單元層包含二第一輸出電極，以大致彼此平行方式配置于其兩相對邊。一第二光伏單元層包含第二輸出電極，以大致彼此平行方式配置于其兩相對邊。第二輸出電極大致垂直于第一輸出電極，因此第一、第二光伏單元層所生成的電流能夠分開輸出。


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多電極光伏面板的立體圖；圖2是繪示依照本發(fā)明一實施方式的一種多電極光伏面板的剖面圖；圖3是繪示依照本發(fā)明另一實施方式的一種多電極光伏面板的剖面圖。主要組件符號說明100 光伏面板102 基材104 光伏單元層104a 激光切溝104b:第一輸出電極106 透光中介層108 光伏單元層108a 激光切溝108b:第二輸出電極200 光伏面板201a 太陽輻射202 玻璃基材204 光伏單元層204a:透光導(dǎo)電氧化層204b :p-i-n 接面204c:透光導(dǎo)電氧化層206 透光中介層208 光伏單元層208a:透光導(dǎo)電氧化層208b :p-i-n 接面208c:背導(dǎo)電層210 背板300 光伏面板301a 太陽輻射301b 太陽輻射302 玻璃基材304 光伏單元層304a:透光導(dǎo)電氧化層304b :p-i-n 接面304c:透光導(dǎo)電氧化層306 透光中介層
308:光伏單元層308a:透光導(dǎo)電氧化層308b :p-i-n 接面308c:透光導(dǎo)電氧化層310 玻璃基材
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多電極光伏面板的立體圖。為了方便繪示多電極光伏面板的特征，光伏面板的的背板或背玻璃基材(第二基材)都省略不畫。光伏面板100包含二獨立運作的第一光伏單元層104及第二光伏單元層108位于透光第一基材102的同一側(cè)(或面)。相較于將二獨立運作的光伏單元層形成于基材兩相對側(cè)(或面)而言，第一及第二光伏單元層(104 ； 108)位于透光第一基材102的同一側(cè)在制程上會較為容易。在本實施例中，第一及第二光伏單元層(104;108)被透光中介層106所分隔開來。透光中介層106可以是一具有大于6000伏崩潰電壓的中介層或一防氧及水氣穿透的絕緣層。在一實施例中，第一及第二光伏單元層(104 ； 108)具有不同的能階，例如第一光伏單元層104的第一能階大于第二光伏單元層108的第二能階，使得光伏面板能在產(chǎn)生最少廢熱下以最有效能的方式將光能轉(zhuǎn)換成電能。在其它實施例中，第一及第二光伏單元層(104 ； 108)具有相同的能階。每一光伏單元層具有多條激光切溝(例如10 ； 108a), 借以將光伏單元層切割成多個彼此絕緣的區(qū)域。為了第一及第二光伏單元層(104 ；108)所產(chǎn)生的電流能輸出且減少匹配問題，輸出電極的位置特別安排設(shè)計如下。第一光伏單元層 104包含二第一輸出電極104b，二第一輸出電極104b大致彼此平行的配置于第一光伏單元層104的兩相對邊。透光中介層106位于第一光伏單元層104上，且未覆蓋二第一輸出電極104b。第二光伏單元層108包含二第二輸出電極108b，二第二輸出電極108b大致彼此平行的配置于第二光伏單元層108的兩相對邊。在本實施例中，二第一輸出電極104b與二第二輸出電極108b是位于矩形光伏面板的四邊，但并不局限于此。換言之，二第一輸出電極104b是大致垂直于二第二輸出電極108b，因此第一及第二光伏單元層(104;108)的電流能獨立的輸出。在其它本實施例中，只要第一及第二光伏單元層(104;108)的電流能獨立的輸出，二第一輸出電極也可能以大致平行于二第二輸出電極的方式配置(未繪示于圖面)°請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明一實施方式的一種多電極光伏面板的剖面圖。為了清楚表達本實施例重點，此圖的多條激光切溝(例如圖1中的10 ； 108a)省略不畫。在本實施例中，光伏面板200具有其第一及第二光伏單元層O04;208)夾層于玻璃基材202 與背板210(例如不透光基板)之間。玻璃基材202亦可以被其它透光基材所取代。此外， 光伏面板200可以更包含一封裝片(材質(zhì)為乙烯乙酸乙烯酯(ethylene vinyl acetate) 或聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral)夾層于背板210及背導(dǎo)電層208c。透光中介層 206可以是氧化硅(SiO)、碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、碳氧化硅(SiOC) 或氮碳化硅(SiCN)為材料所制成的薄膜，或由上述材料所制成的雙層膜或多層膜。透光中介層206的厚度范圍約介于1納米與10毫米之間。光伏面板200在面向太陽輻射201a的一側(cè)使用透光玻璃基材202。第一光伏單元層204包含一 p-i-n接面204b，夾層于二透光導(dǎo)電層(例如透光導(dǎo)電氧化層(20 ；204c))之間。此p-i-n接面204b的接面順序是“從玻璃基材202往背板210”的方向配置，相較于p-i-n接面的接面順序是“從背板210往玻璃基材202”的方向配置，具有較好的光能轉(zhuǎn)電能效率。在另一實施例中，第一光伏單元層 204具有一 p-n，其接面順序是“從玻璃基材202往背板210”的方向配置。透光導(dǎo)電氧化層 (204a ；204c)分別電性連接至各自的輸出電極。舉例而言(請同時參照圖1、圖2)，二輸出電極104b電性連接至透光導(dǎo)電氧化層2(Mc，且位于透光導(dǎo)電氧化層2(Mc的兩相對邊。換言之，二輸出電極104b位于透光導(dǎo)電氧化層2(Mc的兩相對邊，分別作為正、負(fù)極。第二光伏單元層208包含一 p-i-n接面208b夾層于二導(dǎo)電層(例如透光導(dǎo)電氧化層208a與背導(dǎo)電層208c)之間。此p-i-n接面208b的接面順序是“從玻璃基材202往背板210”的方向配置，相較于P-i-n接面的接面順序是“從背板210往玻璃基材202”的方向配置，具有較好的光能轉(zhuǎn)電能效率。在另一實施例，光伏單元層208也可以依需求包含一 p-n、n-i-p或n-p 接面，其接面順序是“從玻璃基材202往背板210”的方向配置。上述的p-i-n接面； 208b)可以由硅為主的材料、CIGS(Copper indium gallium selenide)、碲化鎘(CdTe)、有機材料或DSSC(Dye-sensitized solar cell)材料所制成。透光導(dǎo)電氧化層208a與背導(dǎo)電層208c分別電性連接至各自的輸出電極。舉例而言(請同時參照圖1、圖2)，二輸出電極108b電性連接至透光導(dǎo)電氧化層208a與背導(dǎo)電層208c，且位于透光導(dǎo)電氧化層208a與背導(dǎo)電層208c的兩相對邊。換言之，二輸出電極108b位于透光導(dǎo)電氧化層208a與背導(dǎo)電層208c的兩相對邊，分別作為正、負(fù)極。 請參照圖3，其繪示依照本發(fā)明另一實施方式的一種多電極光伏面板的剖面圖。為了清楚表達本實施例重點，此圖的多條激光切溝(例如圖1中的10 ； 108a)省略不畫。此實施例不同于圖2的差異主要在于背板210被玻璃基材310所取代。在本實施例中，在本實施例中，光伏面板300具有其第一及第二光伏單元層(304 ；308)夾層于兩玻璃基材(302 ； 310)之間。因為玻璃基材(302;310)是透光的，光伏面板300能夠接收來自于兩相反側(cè)的太陽輻射(301a ；301b)以轉(zhuǎn)換成電能。透光中介層306可以是氧化硅(SiO)、碳化硅(SiC)、 氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、碳氧化硅(SiOC)或氮碳化硅(SiCN)為材料所制成的薄膜，或由上述材料所制成的雙層膜或多層膜。透光中介層306的厚度范圍約介于1納米與 10毫米之間。第一光伏單元層304包含一 p-i-n接面304b，夾層于二透光導(dǎo)電層(例如透光導(dǎo)電氧化層(304a ；304c))之間。此p-i-n接面304b的接面順序是“從玻璃基材302往玻璃基材310”的方向配置，相較于p-i-n接面的接面順序是從“玻璃基材310往玻璃基材 302”的方向配置，具有較好的光能轉(zhuǎn)電能效率。在另一實施例中，第一光伏單元層304具有一 p-n接面，其接面順序是“從玻璃基材302往玻璃基材310”的方向配置。透光導(dǎo)電氧化層(304a;304c)分別電性連接至各自的輸出電極。舉例而言(請同時參照圖1、圖3)，二輸出電極104b分別電性連接至透光導(dǎo)電氧化層(304a ；3(Mc)，且位于透光導(dǎo)電氧化層(304a ； 304c)的兩相對邊。換言之，二輸出電極104b位于透光導(dǎo)電氧化層(304a;304c)的兩相對邊，分別作為正、負(fù)極。第二光伏單元層308包含一 p-i-n接面308b夾層于二導(dǎo)電層(例如透光導(dǎo)電氧化層(308a;308c))之間。此p-i-n接面308b的接面順序是“從玻璃基材 302往玻璃基材310”的方向配置，相較于p-i-n接面的接面順序是“從玻璃基材310往玻璃基材302”的方向配置，具有較好的光能轉(zhuǎn)電能效率。在另一實施例，光伏單元層308也可以依需求包含一 P-n、n-i-p或n-p接面，其接面順序是“從玻璃基材310往玻璃基材302”的方向配置。上述的p-i-n接面(304b ;308b)可以由硅為主的材料、CIGS (Copper indium gallium selenide)、硫化鎘(CdTe)、有機材料或 DSSC(Dye-sensitized solar cell)材料所制成。透光導(dǎo)電氧化層(308a;308c)分別電性連接至各自的輸出電極。舉例而言(請同時參照圖1、圖3)，二輸出電極108b電性連接至透光導(dǎo)電氧化層(308a;308c)，且位于透光導(dǎo)電氧化層(308a;308c)的兩相對邊。換言之，二輸出電極108b位于透光導(dǎo)電氧化層 (308a ；308c)的兩相對邊，分別作為正、負(fù)極。上述的用詞“大致”或“約”是用以修飾數(shù)量或方位的用詞，其用以表示該數(shù)量或方位在些許改變內(nèi)不會影響其對應(yīng)的功能。根據(jù)上述的實施例，光伏面板包含二光伏單元層被透光中介層所分隔。一第一光伏單元層包含二第一輸出電極，以大致彼此平行方式配置于其兩相對邊。一第二光伏單元層包含第二輸出電極，以大致彼此平行方式配置于其兩相對邊。第二輸出電極大致垂直于第一輸出電極，因此第一、第二光伏單元層所生成的電流能夠分開輸出。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(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多電極光伏面板，其特征在于，至少包含一透光第一基材；一第一光伏單元層，位于該第一基材上且具有一第一能階，該第一光伏單元層包含二第一輸出電極，該二第一輸出電極大致彼此平行的配置于該第一光伏單元層的兩相對邊；一透光中介層，位于該第一光伏單元層上，且未覆蓋該二第一輸出電極；一第二光伏單元層，位于該透光中介層且具有一第二能階，該第二光伏單元層包含二第二輸出電極，該二第二輸出電極大致彼此平行的配置于該第二光伏單元層的兩相對邊； 以及一第二基材，位于該第二光伏單元層上，其中該二第二輸出電極大致垂直于該二第一輸出電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極光伏面板，其特征在于，該第一能階大于或等于該第二能階。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極光伏面板，其特征在于，還包含一封裝片夾層于該第二光伏單元層及該第二基材之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極光伏面板，其特征在于，該透光中介層是一防氧及水氣穿透的絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極光伏面板，其特征在于，該第一光伏單元層包含一 p-i-n、p-n、n-i-p或n-p接面，從該第一基材往該第二基材的方向配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多電極光伏面板，其特征在于，該第一光伏單元層包含二透光導(dǎo)電層，該p-i-n、該p-n、該n-i-p或該n-ρ接面夾層于該二透光導(dǎo)電層之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極光伏面板，其特征在于，該透光中介層包含氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或氮碳化硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極光伏面板，其特征在于，該透光中介層具有一厚度范圍介于1納米與10毫米之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極光伏面板，其特征在于，該第二基材是一不透光基材。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電極光伏面板，其特征在于，該第二基材是一透光基材。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多電極光伏面板，包含一透光第一基材、一第一光伏單元層、一透光中介層、一第二光伏單元層以及一第二基材。第一光伏單元層位于第一基材上且具有一第一能階，第一光伏單元層包含二第一輸出電極。二第一輸出電極大致彼此平行的配置于第一光伏單元層的兩相對邊。透光中介層位于第一光伏單元層上，且未覆蓋二第一輸出電極。第二光伏單元層位于透光中介層且具有一第二能階，第二光伏單元層包含二第二輸出電極。二第二輸出電極大致彼此平行的配置于第二光伏單元層的兩相對邊。第二基材位于第二光伏單元層上。二第二輸出電極大致垂直于二第一輸出電極。
文檔編號H01L31/0224GK102290454SQ20111017044
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者朱克泰, 林于庭, 蔡宏駿, 蔡耀銘, 陳良吉 申請人:杜邦太陽能有限公司