CN104300020A - 太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：第一基板和第二基板，彼此隔开；电池组件，包括第一电极并位于第一基板上；第一密封构件，位于第一基板和第二基板之间，并且包括接触第一基板和第二基板中的一个基板的第一部分和从第一部分延伸的第二部分，从而第一密封构件弹性地支撑第一基板和第二基板；以及第二密封构件，包围第一密封构件。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封构件。
背景技术
太阳能电池可以被定义为通过利用光生伏特效应来将光能转化成电能的元件，在光生伏特效应中，如果将光照射到p-n结二极管，则产生电子。基于用于结二极管的材料，可以将太阳能电池分为硅太阳能电池、使用I-III-VI族化合物或III-V族化合物的化合物半导体太阳能电池、染料响应太阳能电池(dye response solar cell)和有机材料太阳能电池。
此外，有机发光二极管显示器是具有有机发光二极管并显示图像的自发射型显示装置。
该太阳能电池和该有机发光显示装置包括易受湿气和氧影响的材料，从而当太阳能电池和有机发光显示装置暴露于湿气和氧时，它们的循环寿命和可靠性降低。
因此，为了去除湿气，在一些情况下，在密封之前添加具有各种形状中的一种形状的吸湿材料。然而，通常湿气未被完全防止，湿气渗透到太阳能电池的内部。
在该背景技术部分中公开的上述信息仅为了增强对本发明的技术背景的理解，因此其可以包含不形成在这个国家本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
发明内容
因此，本发明提供了一种基本上防止湿气从外部渗入的密封构件以及一种包括该密封构件的太阳能电池。
根据本发明的示例性实施例的密封构件包括：第一板，具有板形状；以及第二板，具有板形状并连接到第一板的两个端部，其中，第一板和第二板具有相同的板形状并形成闭合线。
根据本发明的另一示例性实施例的密封构件在彼此面对的第一基板和第二基板之间进行密封，其中，密封构件包括：第一密封构件，弯曲至少一次，并接触具有板形状的第一基板和第二基板；以及第二密封构件，围绕第一密封构件并组合第一基板和第二基板。
在一个实施例中，太阳能电池包括：第一基板和第二基板，彼此隔开；电池组件，包括第一电极并位于第一基板上；第一密封构件，位于第一基板和第二基板之间，并且包括接触第一基板和第二基板中的一个基板的第一部分和从第一部分延伸的第二部分，从而第一密封构件弹性地支撑第一基板和第二基板；以及第二密封构件，包围第一密封构件。
在实施例中，第一密封构件还包括与第一基板和第二基板中的另一个基板接触的第三部分，第三部分可以与第二部分成角度地延伸，其中，第一部分和第三部分中的每个从第二部分延伸的角度彼此相同。
在各个实施例中，第一部分和第三部分中的每个基本上平行于第一基板和第二基板延伸，第一密封构件围绕第一基板和第二基板的外围连续地延伸，第二部分与第一部分成角度地延伸，其中，第二部分从第一部分延伸的角度小于90度。另外，第一密封构件可以由防水材料制成。
根据各种实施例，第一部分的端部可以远离第二部分弯曲，其中，第二部分的横截面可以是波形的，第一部分和第二部分中的至少一个可以是弧形的，第一密封构件可以是大体上S形的、大体上Y形的、大体上C形的、大体上V形的或者大体上M形的。
另外，第二部分可以具有Z字形形状，第一密封构件还可以包括位于第一部分与第一基板或第二基板之间的辅助密封构件。辅助密封构件可以由丁基类树脂、环氧类树脂、硅类树脂、粘合剂或双面胶带制成。
在一个实施例中，第二密封构件接触第一基板和第二基板两者，并将第一基板粘附到第二基板，第一密封构件的宽度小于第二密封构件的宽度。另外，第一密封构件的第一部分可以直接接触第一基板或第二基板，第一密封构件的弹力小于第二密封构件对第一基板或第二基板的粘合力。
根据本发明的示例性实施例，当如上所述形成密封构件时，防止湿气从外部渗入，从而可以提供具有改善的可靠性的太阳能电池。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的密封构件的俯视图。
图2是沿图1中的线II-II截取的剖视图。
图3是图1中的部分A的透视图。
图4是根据本发明的另一示例性实施例的密封构件的俯视图。
图5至图16是根据本发明的其他示例性实施例的密封构件的剖视图。
图17是根据本发明的示例性实施例的太阳能电池的示意性俯视图。
图18是沿图17中的线XVII-XVII截取的剖视图。
图19是根据本发明的示例性实施例的太阳能电池的制造方法的流程图。
图20是根据本发明的另一示例性实施例的太阳能电池的示意性剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，使得本发明可以由本领域技术人员容易地予以实施。如本领域技术人员将认识到的，在不脱离本发明的精神或范围的所有情况下，描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改。
在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板和区域等的厚度。在整个说明书中，同样的附图标记表示同样的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者还可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
现在，将参照附图描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明的示例性实施例的密封构件的俯视图，图2是沿图1中的线II-II截取的剖视图，图3是图1中的部分A的透视图，图4是根据本发明的另一示例性实施例的密封构件的俯视图。
密封构件300可以具有至少弯曲一次的平坦形状。密封构件300可以由具有防水功能和弹性的任何材料(即，所述材料可以被折叠成具有弹性性质的形状，如下面更详细地描述的)，例如不锈钢、耐腐蚀铜合金、耐腐蚀铝合金和耐腐蚀镍合金形成。
密封构件300包括具有板形状的第一板32和连接到第一板32的相应端部并具有板形状的第二板34。每个第二板34以相对于第一板32的小于90度的角度θ连接。定位在相对于第一板32的相应侧部的第二板34可以彼此平行。
如图1中所示，密封构件300可以形成整体闭合的形状(即，密封构件可以是完全连续的)，并且可以通过形成一对横向部分和一对纵向部分且然后通过焊接连接它们的两端来形成。
如图4中所示，多个密封构件300可以形成并设置在基板的边缘处或形成并设置成紧邻基板的边缘。当像这样形成多个密封构件300时，湿气会通过密封构件之间的空间渗入由密封构件包围的区域，从而填充在密封构件300之间的液化的密封构件会是必需的。
如果密封构件300如在本发明中这样形成，则当沿着Y轴方向向第二板34施加力时，密封构件300如弹簧般收缩，随后由于弹力回弹至原始状态。如果第二板34和第一板32以90度角连接，则当向第二板34施加外力时，第一板32更加难以沿着任何方向弯曲，从而不产生弹力。
在本发明中，当形成板形状同时具有弹力的密封构件300时，可以容易地防止湿气从外部渗透。换言之，如果密封构件300位于两个基板之间，则密封构件300和两个基板因弹力而彼此紧密接触，从而外部湿气未通过第二板和基板之间且未穿过第一板32，因此外部湿气不会渗透到内部。因此，内部完全被密封构件围绕。
根据本发明的密封构件可以形成有如图5至图16中所示的各种形状。
图5至图16是根据本发明的其他示例性实施例的密封构件的剖视图。
图5至图16的密封构件是图1至图4中的密封构件，从而后面的重点在于密封构件的剖视图。
如图5中所示，密封构件300可以相对于X轴或Y轴倾斜。在本实施例中，第二板34相对于X轴倾斜的角度可以小于第二板34相对于Y轴倾斜的角度。
如图6中所示，密封构件300的第二板34彼此平行，并且可以沿着Y轴方向弯曲。
密封构件300可以被弯曲为使得第一板32可以形成如图7中所示的平滑的曲线。在一个实施例中，第一板32的横截面是波形的。在本实施例中，第二板34彼此平行并且平行于X轴。当然，图6中的密封构件300的第二板34也可以如图5和图6中所示的相对于X轴倾斜，并且可以沿着Y轴方向弯曲。
如图8中所示，密封构件300被弯曲为使得第二板34形成平滑的曲线，由此沿着Y轴方向突出。
另外，如图9中所示，密封构件300可以形成为使得第一板32和第二板34是弯曲的。在图8和图9中的示例性实施例中，第二板34形成为沿着相反的方向突出，然而，如图10中所示，突出的部分可以形成为彼此面对。
如图11和图12中所示，密封构件300包括第一板32和从第一板32的一端分开并沿着Y轴和-Y轴方向延伸的一对第二板34。如图12中所示，第二板34可以以曲线的构造弯曲。
可以通过使一个板弯曲或成曲线以形成一对第二板并将第一板连接到第二板的弯曲部分来形成图11和图12中的密封构件300。
另外，可以提供两个板，并且可以使这两个板弯曲或成曲线以具有第一板和第二板，且可以将第一板彼此连接，以形成密封构件300。
如图13中所示，密封构件可以由一个板制成，并且如图14所示，密封构件可以弯曲一次以具有V形。
如图15中所示，第一板32被弯曲为使得密封构件300可以具有Z字形形状或侧向的M形状。在另一实施例中，第一板32可以独立地形成为具有Z字形形状(未示出)。在图15中，第一板32弯曲一次，然而第一板32可以弯曲多次。如图15中所示，如果密封构件以Z字形形状形成，则弯曲部分的数量增加，从而弹力增大。
如图16中所示，在密封构件300中，辅助密封构件36可以形成在第二板34的端部处。辅助密封构件36可以包括具有弹力和良好的接触力的材料，例如，丁基类树脂、环氧类树脂或硅类树脂。另外，辅助密封构件36可以由具有粘附性的材料例如粘合剂或双面胶带形成。
因此，当密封构件300位于两个基板之间并且第二板的端部接触基板的表面以密封这两个基板时，第二板和基板的表面之间的接触面积增大，从而可以增加密封力。换言之，如果第二板被形成为平行于X轴，则第二板与基板表面为面接触，然而如果第二板相对于X轴倾斜，则第二板的端部接触基板表面，从而接触面积减小。因此，如果形成辅助密封构件，则密封构件与基板表面的接触面积增加，从而可以改善密封力。
图16中的辅助密封构件形成在图11中的密封构件的端部处，然而，辅助密封构件可以形成在图1至图15中的所有密封构件的一个端部处。
在上述的示例性实施例中，第一板32和第二板34是分开的，然而第一板32和第二板34可以由将被弯曲至少一次的一个板形成。当然，可以通过焊接来连接另外的板。
接下来，将描述包括根据本发明的如图1至图16中所示的密封构件的太阳能电池及其制造方法。
图17是根据本发明的示例性实施例的太阳能电池的示意性俯视图，图18是沿着图17中的线XVII-XVII截取的剖视图。
如图17和图18中所示，根据本发明的太阳能电池1000包括：彼此面对的第一基板100和第二基板200；在第一基板100和第二基板200之间密封的第一密封构件400和第二密封构件500；以及位于两个密封的基板之间并形成在第一基板100上的太阳能电池。
基板100具有绝缘特性，并且可以由诸如钠钙玻璃的透明材料制成。基板100可以包括大量的钠(Na)。
如图18中所示，太阳能电池包括：第一电极120，形成在基板100上；光敏层140，形成在第一电极120上；缓冲层150，形成在光敏层140上；第二电极160，形成在缓冲层150上；以及包封层180，形成在第二电极160上。
在一个实施例中，太阳能电池由可以以串联或并联结合的多个单元电池形成。
第一电极120可以由具有耐热特性、与形成光敏层的材料具有良好的电接触性、良好的导电性以及与基板100具有良好的界面结合的金属(例如，钼(Mo))形成。
作为P型CIS基半导体的光敏层140可以包括硒(Se)或硫(S)。例如，作为I-III-VI基半导体化合物的光敏层140可以是Cu(In1-x,Gax)(Se1-x,Sx)，并且可以是具有其中0≤x≤1的组成的化合物半导体。光敏层140可以具有化合物半导体的组成基本上均一的单相。例如，光敏层140可以是CuInSe2、CuInS2、Cu(In,Ga)Se2、(Ag,Cu)(In,Ga)Se2、(Ag,Cu)(In,Ga)(Se,S)2、Cu(In,Ga)(Se,S)2或Cu(In,Ga)S2。另外，光敏层140可以包括从基板100扩散的钠(Na)。
缓冲层150平缓光敏层140和第二电极150之间的能隙差。缓冲层150可以由具有高透光率的n型半导体材料(例如，CdS、ZnS或InS)形成。
第二电极160可以由具有高透光率和良好的导电性的材料(例如，ZnO)形成，透光率可以大于大约80％。另外，ZnO层掺杂有铝(Al)或硼(B)，由此具有低电阻。
另外，具有良好的电学性能和透光特性的ITO层可以沉积在ZnO层上，第二电极160可以由ITO单层形成。另外，具有低电阻的n型ZnO层可以形成在未掺杂的i型ZnO层上。
作为n型半导体的第二电极160与作为p型半导体的光敏层一起形成pn结。
包封层180可以由防止湿气和氧渗透的材料(例如，EVA(乙烯醋酸乙烯酯))形成。
第一密封构件400可以是图1至图16中示出的具有弹力的板形状的密封构件中的一种，在图18中描述了图2中的密封构件的示例。
第一密封构件400的第二板34与第一基板表面和第二基板表面平行，第二板34的一个表面与第一基板表面或第二基板表面彼此接触。当使用图4至图14中的密封构件作为第一密封构件时，第二板34也接触第一基板表面和第二基板表面。
第二密封构件500按照基板100的边缘线性地形成，由此形成闭合的曲线。第二密封构件500具有粘附性并接触第一基板100和第二基板200，由此组合两个基板。第二密封构件500可以包括将通过使用可见光线或热来密封的材料，例如，丁基类树脂、环氧类树脂或硅类树脂。
第一密封构件400和第二密封构件500的平面形状相同，第一密封构件400位于第二密封构件500的边界内。换言之，第一密封构件400比第二密封构件500窄，第二密封构件500填充第一密封构件400的第一板32和第二板34之间的空间并包围第一密封构件400。
第一密封构件400具有弹力而不具有粘附性，从而它不组合两个基板，由此第二密封构件500的宽度大于第一密封构件400的宽度以接触两个基板，用于组合。
在一个实施例中，如图16中所示，如果包括辅助密封构件36，并且形成包括由具有粘附性的材料形成的辅助密封构件36的第一密封构件400，则可以减小第二密封构件500的宽度，或者可以省略第二密封构件500。
保护太阳能电池不受来自外部的物理冲击和外来材料的影响的第二基板200可以是回火玻璃。
在本发明的示例性实施例中，当形成第一密封构件400和第二密封构件500时，可以防止外部湿气渗透到位于两个基板之间的太阳能电池。换言之，通过第一密封构件400的弹力，第一密封构件的第二板紧密地接触第一基板表面和第二基板表面。因此，在第一密封构件400和基板之间消除了湿气移动通路，从而外部湿气不会移动到太阳能电池所位于的内部。
在一个实施例中，第二密封构件500具有强的粘附性，从而第一基板100和第二基板200不分离。因此，第一密封构件400的弹力必须小于第二密封构件500的粘附力，从而第一基板100和第二基板200不会因第一密封构件400的弹力而分离。
第二密封构件500的粘附力可以减小至例如初始粘附力的1/10，从而通过考虑减小后的粘附力，相对于第二密封构件500的粘附力的第一密封构件400的弹力优选地小于弹力的1/10。
接下来，将参照图19以及图18描述形成图17和图18中的太阳能电池的方法。
图19是根据本发明的示例性实施例的太阳能电池的制造方法的流程图。
如图19中所示，所述方法包括：提供第一基板并在第一基板上形成太阳能电池(S100)；在太阳能电池上形成包封层(S102)；在第一基板上形成密封构件(S104)；以及对准并组合第二基板(S106)。
在第一基板上形成太阳能电池(S100)的过程中，可以通过任何公知的常用方法来制造图18中示出的太阳能电池，太阳能电池的堆叠结构不限于此。
在太阳能电池上形成包封层(S102)的过程中，包封层覆盖整个太阳能电池并且可以由EVA制成。
在第一基板上形成密封构件(S104)的过程中，按照第一基板的边缘涂覆溶液状态的第二密封构件以包围位于第一基板100上的太阳能电池。
第一密封构件400还位于第二密封构件500上。第一密封构件400可以是图1至图14中示出的密封构件中的一种。
在一个实施例中，可以通过仅一次涂覆而足够包围第一密封构件400来形成第二密封构件500，但是也可以涂覆两次。在通过一次涂覆形成第二密封构件500之后，如果提供第一密封构件400，则需要按压工艺，以将第一密封构件400完全地插入到第二密封构件500的内部。
然而，如果第二密封构件500被涂覆两次，则可以省略插入第一密封构件400的按压工艺。
换言之，如果涂覆了第二密封构件500的全部所需量的一部分，然后设置第一密封构件400时，则第二密封构件500的厚度不高，使得第一密封构件400可被插入到第二密封构件500中。另外，即使未插入第一密封构件400，剩余的第二密封构件500也涂覆在第一密封构件400上，使得第二密封构件500可以形成为完全包围第一密封构件400。
尽管第二密封构件500涂覆在第一密封构件400上，但是位于基板表面和第二板之间的第二密封构件500通过后续的按压工艺被推出，从而第一密封构件400的第二板和基板表面可以充分接触。
在对准并组合第二基板200(S106)的过程中，第二基板200设置在密封构件400和500上并进行对准，以面对第一基板。
接下来，按压第二基板200，以使第一密封构件400与第一基板100和第二基板200接触，然后通过硬化第一密封构件400完全密封第一基板100和第二基板200，由此完成太阳能电池。
图20是根据本发明的另一示例性实施例的太阳能电池的示意性剖视图。
大部分中间层构造与参照图17和图18描述的构造等同，所以将不再提供重复的描述。
图20中的太阳能电池1002包括：彼此面对的第一基板100和第二基板200；密封构件300，密封第一基板100和第二基板200之间的空间；以及电池，位于第一基板100和第二基板200之间，并且形成在第一基板100上。
在图20中的太阳能电池中，包封层180延伸至外围区域(或者太阳能电池的基板的边缘)以及电池所位于的区域，第二基板200与包封层180接触。因此，如果包封层180延伸至外围区域，则不同于图18，可以省略第二密封构件。换言之，太阳能电池的包封层180延伸至电池的外围区域，并且设置图1至图16中的一个密封构件，对准并热压第二基板200，然后硬化包封层180用于密封。
在上述的示例性实施例中，描述了作为示例的太阳能电池，然而，可以通过使用如同本发明的示例性实施例的密封构件来密封包括有机发光器件的任何有机发光显示装置。即，有机发光显示装置包括：有机发光器件，位于基板上并形成矩阵；多条信号线，连接到有机发光器件；以及薄膜晶体管。密封构件形成在基板上，并与相对的基板共同保护有机发光器件不受外部湿气的影响。
尽管已经结合当前认为是实际的示例性实施例的内容描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
标号说明
32：第一板 34：第二板
36：辅助密封构件 100：第一基板
120：第一电极 140：光敏层
150：缓冲层 160：第二电极
180：包封层 200：第二基板
300：密封构件 400：第一密封构件
500：第二密封构件 1000：太阳能电池
Claims (20)
1.一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：
第一基板和第二基板，彼此隔开；
电池组件，包括第一电极并位于第一基板上；
第一密封构件，位于第一基板和第二基板之间，并且包括接触第一基板和第二基板中的一个基板的第一部分和从第一部分延伸的第二部分，从而第一密封构件弹性地支撑第一基板和第二基板；以及
第二密封构件，包围第一密封构件。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件还包括与第一基板和第二基板中的另一个基板接触的第三部分。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，第三部分与第二部分成角度地延伸，并且其中，第一部分和第三部分中的每个从第二部分延伸的角度彼此相同。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其中，第一部分和第三部分中的每个基本上平行于第一基板和第二基板延伸。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件围绕第一基板和第二基板的外围连续地延伸。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第二部分与第一部分成角度地延伸，并且其中，第二部分从第一部分延伸的角度小于90度。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件包括防水材料。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件包括不锈钢、耐腐蚀铜合金、耐腐蚀铝合金或者耐腐蚀镍合金。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一部分的端部远离第二部分弯曲。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第二部分的横截面是波形的。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一部分和第二部分中的至少一个是弯曲的。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件是大体上S形的、大体上Y形的、大体上C形的、大体上V形的或者大体上M形的。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第二部分具有Z字形形状。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件还包括位于第一部分与第一基板或第二基板之间的辅助密封构件。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池，其中，辅助密封构件包括丁基类树脂、环氧类树脂、硅类树脂、粘合剂或双面胶带。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第二密封构件接触第一基板和第二基板两者，并将第一基板粘附到第二基板。
17.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件的宽度小于第二密封构件的宽度。
18.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第二密封构件包括丁基类树脂、环氧类树脂或硅类树脂。
19.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件的第一部分直接接触第一基板或第二基板。
20.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，第一密封构件的弹力小于第二密封构件对第一基板或第二基板的粘合力。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150121 |