CN107799617A - 弧弯透光组件、其用途及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种弧弯透光组件、其用途及其制作方法。弧弯透光组件包含第一基板以及一第二基板。第一基板两侧分别具有第一厚度与第二厚度，且第一基板具有第一弧面及与其相对设置的第二弧面。其中前述第一弧面的第一弧顶至前述第二弧面的第二弧顶为第三厚度，且第三厚度大于第一厚度或第二厚度。第二基板弧弯且邻设于第一基板的第二弧面。借此，本发明可减少透光组件于压合过程中发生破片的情况，进而提升合格率。再者，本发明的弧弯透光组件不需要额外更改生产设备，有助于降低成本与提升应用上的广泛性。
Description
技术领域
本发明是有关于一种弧弯透光组件，尤其是有关于一种具有不均匀厚度的基板的弧弯透光组件、其用途及其制作方法。
背景技术
玻璃一般而言是透明、脆性、不透气、并具一定硬度的物料，且因其透明的特性，已经广泛用作为人们生活中各个领域的透光材料。其中胶合玻璃是利用高温高压制成，且在两片玻璃间夹入强韧而富热可塑性的粘合材料，不易在受冲击力下被贯穿，且破损后其玻璃片不易飞散，因此胶合玻璃比其他种类玻璃具较高的耐震性、防盗性、防爆性与防弹性，此外两片玻璃间所夹入的物件(如粘合材料的种类)，亦可增添胶合玻璃的功能性，如呈色、隔音、抗红外线与抗紫外线等。
太阳能发电已俨然成为再生能源的一大趋势，随着科技的发展，越来越多产业都发展出太阳能的相关产品。其中，薄膜太阳能电池具有如外形美观，温度系数低以及弱光效应好等优点，可以沉积在大面积衬底(如玻璃)上，收集取之不尽用之不竭的太阳能，因此其已经成为光伏领域的重要技术。进一步来说，薄膜太阳能电池与玻璃的结合更是开展了大量应用，例如建筑一体化光伏系统(Building integrated photovoltaic,BIPV)，使建筑智能化，逐步实现城市永续发展的目标。又或者，应用于车用太阳能(天窗)玻璃，其更是顺应节能减排、低碳环保社会发展趋势的一种新产品。
不过，前述应用在制作上往往会有合格率问题无法克服。举例来说，当将玻璃用作为车用天窗时，其外形大多为曲面设计，现行方法之一是将薄膜太阳能电池先沉积在超薄的玻璃上，再通过层压实现与车用天窗的结合，厚度在1毫米以下的超薄玻璃具有可弯曲性，因此在压合的过程中使超薄玻璃贴合到车用天窗的玻璃曲面。然而，此方法仅适用于弯曲程度不高的车用天窗，当天窗的尺寸越来越大，特别是穹顶型天窗，使得天窗玻璃的弯曲程度大大增加，仍然采用上述方法将超薄玻璃与天窗玻璃贴合会导致薄玻璃边缘受到很大的应力而破裂，或者导致天窗的中央部分玻璃与玻璃结合不充分，引起气泡或者空鼓。
此外，现行方法亦见有将薄膜太阳能电池直接形成于曲面玻璃上，其虽可避免前述超薄玻璃与天窗玻璃贴合时所发生的破片情形，但因现有机台多为平面玻璃所设计，如需将薄膜太阳能电池直接形成于曲面玻璃上，势必得增加修改机台的成本，不利于后续的推广应用。
有鉴于此，业界亟欲发展出一种透光组件，其可于不增加生产成本的前提下减少压合时破片的发生，提升制程合格率。
发明内容
本发明的一方面的一实施方式是在于提供一种弧弯透光组件，其包含第一基板以及一第二基板。第一基板两侧分别具有一第一厚度与一第二厚度，且第一基板具有一第一弧面及与其相对设置的一第二弧面。其中前述第一弧面的一第一弧顶至前述第二弧面的一第二弧顶为一第三厚度，且第三厚度大于第一厚度或第二厚度。第二基板弧弯且邻设于第一基板的第二弧面。
借此，本发明可减少透光组件于压合过程中发生破片的情况，进而提升合格率。
依据前述实施方式的弧弯透光组件，其中前述第二弧面的两侧边是位于一平面上，而第一弧面的第一弧顶至平面具有一法线距离，且当第三厚度为A与法线距离为B时，满足下列条件：0厘米≦B-A≦5厘米。
依据前述实施方式的弧弯透光组件，其中前述第一厚度与第二厚度中至少一者可小于或等于10毫米。
依据前述实施方式的弧弯透光组件，其中前述第一基板与前述第二基板可分别采玻璃或聚合物制成。
依据前述实施方式的弧弯透光组件，其还包含一粘合材料，用以使前述第二基板紧密粘合至前述第一基板的第二弧面。具体地，前述粘合材料可选择自乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯辛烯共聚物、或聚氟乙烯。
依据前述实施方式的弧弯透光组件，其中前述弧弯透光组件于可见光区域的穿透率是大于10％。再者，前述弧弯透光组件于波长550纳米的穿透率是大于10％。
本发明的一方面的另一实施方式在于提供一种用于车辆顶部的弧弯透光组件，其包含一第一基板、一第二基板以及一光电转换模块。第一基板两侧分别具有一第一厚度与一第二厚度，且第一基板具有一第一弧面及与其相对设置的一第二弧面。其中前述第一弧面的一第一弧顶至前述第二弧面的一第二弧顶为一第三厚度，且第三厚度大于第一厚度或第二厚度。第二基板弧弯而具有一第三弧面与一第四弧面，其中第三弧面朝向第一基板的第二弧面。光电转换模块则位于第一基板的第二弧面与第二基板的第三弧面间。
依据前述实施方式的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其中前述第二弧面的两侧边是位于一平面上，而第一弧面的第一弧顶至前述平面具有一法线距离，且当第三厚度为A与法线距离为B时，满足下列条件：0厘米≦B-A≦5厘米。
依据前述实施方式的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其中第一厚度与第二厚度中至少一者可小于或等于10毫米。
依据前述实施方式的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其中前述第一基板与前述第二基板可分别采玻璃或聚合物制成。
依据前述实施方式的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其中前述光电转换模块包含多个太阳能电池，且前述太阳能电池是设置于第一基板的第二弧面或第二基板的第三弧面上。
依据前述实施方式的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其中前述光电转换模块包含一第三基板以及多个太阳能电池。第三基板位于第一基板与第二基板之间。而前述太阳能电池可选择地设置于第三基板朝向第一基板的一侧或朝向第二基板的另一侧。
依据前述实施方式的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其中前述光电转换模块可包含非晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池、硒化铜铟太阳能电池、硒化铜铟镓太阳能电池、有机太阳能电池与染料敏化太阳能电池中至少一者。
依据前述实施方式的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其中前述弧弯透光组件于可见光区域的穿透率是大于10％。再者，前述弧弯透光组件于波长550纳米的穿透率是大于10％。
本发明的另一方面的一实施方式在于提供一种前述弧弯透光组件的用途，前述弧弯透光组件是安装为一车窗或安装于一建筑物表面。
本发明的再一方面的一实施方式在于提供一种弧弯透光组件的制作方法，其包含制造一第一基板、制造一第二基板以及进行一压合步骤。在制造第一基板的步骤中，第一基板两侧分别具有一第一厚度与一第二厚度，且第一基板具有一第一弧面及与其相对设置的一第二弧面。其中第一弧面的一第一弧顶至第二弧面的一第二弧顶为一第三厚度，且第三厚度大于第一厚度或第二厚度。在制造第二基板的步骤中，前述第二基板弧弯且邻设于第一基板的第二弧面。而进行压合步骤是用以加压结合第一基板与第二基板。
依据前述实施方式的弧弯透光组件的制作方法，其中前述第二弧面的两侧边是位于一平面上，而第一弧面的第一弧顶至前述平面具有一法线距离，且当第三厚度为A与法线距离为B时，满足下列条件：0厘米≦B-A≦5厘米。
依据前述实施方式的弧弯透光组件的制作方法，其中前述制造第一基板的步骤是通过加工一板材或通过结合多个板材来完成。
上述发明内容旨在提供本发明的简化摘要，以使阅读者对本发明具备基本的理解。此发明内容并非本发明的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是绘示本发明第一实施方式的弧弯透光组件的横截面示意图；
图2是绘示图1的第一基板的横截面示意图；
图3是绘示本发明第二实施方式的弧弯透光组件的横截面示意图；
图4A是绘示图3中光电转换模块的一实施例的横截面示意图；
图4B是绘示图3中光电转换模块的另一实施例的横截面示意图；
图4C是绘示图3中光电转换模块的再一实施例的横截面示意图；
图4D是绘示图3中光电转换模块的又一实施例的横截面示意图；以及
图5是绘示本发明的弧弯透光组件的制作方法流程图。
具体实施方式
下述将更详细讨论本发明各实施方式。然而，此实施方式可为各种发明概念的应用，可被具体实行在各种不同的特定范围内。特定的实施方式是仅以说明为目的，且不受限于揭露的范围。
本发明旨在于提供一种弧弯透光组件，其至少包含一第一基板与一第二基板，且第一基板为一厚度不均匀的基板。借此，本发明可减少透光组件于压合过程中发生破片的情况，进而提升合格率。具体地，第一基板可采玻璃或聚合物制成，但本发明并不以此为限。
请参考图1与图2，图1是绘示本发明第一实施方式的弧弯透光组件1的横截面示意图，而图2是绘示图1的第一基板100的横截面示意图。如图1所示，前述弧弯透光组件1包含第一基板100与第二基板200。第一基板100两侧分别具有一第一厚度D1与一第二厚度D2，且第一基板100具有第一弧面102及与其相对设置的第二弧面104。其中第一弧面102具有一第一弧顶，第二弧面104具有一第二弧顶，而第一弧顶至第二弧顶为第三厚度D3。
具体来说，请参考图2，第一基板100为一厚度不均匀的玻璃基板，且其更具体地为中间厚两侧薄的玻璃基板，即第三厚度D3大于第一厚度D1或第二厚度D2。此外，第一厚度D1与第二厚度D2可为相等或不相等，本发明并不欲以此为限。举例来说，第一厚度D1与第二厚度D2中至少一者可小于或等于10毫米(mm)。
再者，第一基板100的第二弧面104的两侧边可位于一平面P上，且第一弧面102的第一弧顶至平面P具有一法线距离F。此时，若第三厚度D3为A，法线距离F为B，其满足下列条件：0厘米≦B-A≦5厘米。
请继续参考图1，第二基板200是弧弯且邻设于第一基板100的第二弧面104。此外，第二基板200可采玻璃或聚合物制成，本发明并不以此为限。
接着，第一基板100与第二基板200间可通过一粘合材料300紧密结合，且粘合材料300可选择自乙烯醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene vinyl acetate，EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral，PVB)、乙烯辛烯共聚物(Polyolefin elastomer，POE)、聚氟乙烯(Polyvinyl fluoride，PVF)或其混合物。
简而言的，在本发明中可利用厚度不均匀的第一基板100搭配厚度均匀的第二基板200，而后续可通过压合步骤使第一基板100与第二基板200结合并弯曲，进而使得第一基板100具有前述的第一弧面102与第二弧面104，且其第一厚度D1、第二厚度D2、第三厚度D3以及法线距离F等需符合前述条件，至于弧弯透光组件1的制作方法将进一步介绍如后文，在此暂不赘述。借此，当将弧弯透光组件1用作为车用天窗时，其是以第一基板100为外层基板，且其第一弧面102的弧度仍可满足外观需要。同时，前述配置可有效减少压合步骤中发生破片的情形，进而提升制程合格率。
请参考图3，图3是绘示本发明第二实施方式的弧弯透光组件1a的横截面示意图。如图3所示，弧弯透光组件1a可包含第一基板100a、第二基板200a以及位于第一基板100a与第二基板200a之间的光电转换模块400a。第一基板100a两侧分别具有第一厚度D1a与第二厚度D2a，且第一基板100a具有第一弧面102a及与其相对设置的第二弧面104a。其中第一弧面102a具有第一弧顶，第二弧面104a具有第二弧顶，而第一弧顶至第二弧顶为第三厚度D3a。
与第一实施方式相同的是，前述第三厚度D3a大于第一厚度D1a或第二厚度D2a，亦即第二实施方式的第一基板100a亦为中间厚两侧薄的玻璃基板。而第一厚度D1a与第二厚度D2a可为但不限于相等。再者，第一基板100a的第二弧面104a的两侧边也可位于一平面P’上，且第一弧面102a的第一弧顶至平面P’具有一法线距离F’。此时，若第三厚度D3a为A，法线距离F’为B，其同样满足下列条件：0厘米≦B-A≦5厘米。
在第二实施方式，第二基板亦为弧弯而具有一第三弧面202a与第四弧面204a，其中第三弧面202a朝向第一基板100a的第二弧面104a。至于第二基板200a的厚度及其材质已详述如第一实施方式，在此不再赘述。
与第一实施方式不同的是，第二实施方式中所提供的弧弯透光组件1a包含一光电转换模块400a，其是位于第一基板100a的第二弧面104a与第二基板200a的第三弧面202a间。据此，本发明的弧弯透光组件可应用于车辆顶部的天窗或周围的车窗，亦可安装于一建筑物表面，实现建筑一体化光伏系统的目标。
进一步来说，请参考图4A至图4D，图4A是绘示图3中光电转换模块400a的一实施例的横截面示意图，图4B是绘示图3中光电转换模块400a的另一实施例的横截面示意图，图4C是绘示图3中光电转换模块400a的再一实施例的横截面示意图，以及图4D是绘示图3中光电转换模块400a的又一实施例的横截面示意图。首先，如图4A所示，光电转换模块400a为一太阳能模块，其包含一第三基板402a以及多个太阳能电池404a。第三基板402a位于第一基板100a与第二基板200a之间，而前述太阳能电池404a设置于第三基板402a朝向第一基板100a的一侧。
虽未图示，前述太阳能电池404a的制作方法可以先将一电极层形成于第三基板402a上。接着，形成一吸收层于前述电极上后，再以另一电极层形成于吸收层上。后续更可视不同需求而有其他材料与方法以作出太阳能电池404a的完整结构，本发明旨在以第一基材与第二基材间的配合来提升产品的合格率，亦即光电转换模块400a的制作方式并非本发明的重点，且本发明并不欲以前述任一实施例为限，故细节在此不再赘述。此外，前述太阳能电池404a依照其吸收层所使用的太阳光电(Photovoltaic，PV)材料可为非晶硅、微晶硅、碲化镉(CdTe)、硒化铜铟(CuInSe2，CIS)、硒化铜铟镓(Copper Indium GalliumDiselenide，CIGS)、有机太阳能电池(Organic Photovoltaic，OPV)、染料敏化太阳能电池(Dye Sensitized Solar Cell，DSSC)或其组合。
如图4B所示，在另一实施例中，光电转换模块400a虽亦为太阳能模块，但其太阳能电池404a可设置于第三基板402a的另一侧，即第三基板402a朝向第二基板200a的另一侧。
接着，请参考图4C，在再一实施例中，光电转换模块400a为一太阳能膜，且其是设置于第一基板100a的第二弧面104a上。具体来说，在此实施例中，光电转换模块400a直接将多个太阳能电池404a制作于第一基板100a的内侧上(即压合后的第二弧面)，再与第二基板200a进行后续压合步骤即可制得弧弯透光组件1a。而在图4D的又一实施例中，多个太阳能电池404a是制作于第二基板200a的外侧(即压合后的第三弧面202a)，其他部分则与前一实施例相同，在此不再赘述。
最后，本发明进一步配合图示说明前述弧弯透光组件的制作方法。请参考图5，图5是绘示本发明的弧弯透光组件的制作方法流程图，其包含步骤S502、步骤S504以及步骤S506。
步骤S502：制作第一基板。如前文所述，第一基板可为一厚度不均匀的玻璃基板或聚合物基板，其制作方式可为利用模具加工一板材直接做成厚度不均匀的基板，亦可由多个板材经由加工或贴合而成，本发明并不欲以此为限。至于其厚度已如前文所述，在此不再赘述。
步骤S504：制造第二基板。第二基板可以为玻璃基板或聚合物基板，且其为厚度均匀的基板，其制作方法则视其材质可定。举例来说，若第二基板为聚合物基板，如塑胶基板，则其可由射出成型而制成。
步骤S506：进行一压合步骤。接着，虽未图示，但可于第一基板或第二基板上形成有前述粘合材料、前述光电转换模块等，再将第一基板与第二基板经由层压方式结合并可进一步依需求制作出不同弧度的弧弯透光组件。具体地，前述弧弯透光组件于可见光区域的穿透率是大于10％，且其于波长550纳米的穿透率是大于10％。
综上所述，本发明提供一种弧弯透光组件，其是由一厚度不均匀的第一基板配合一厚度均匀的第二基板而组成，可减少一般透光组件于压合过程中发生破片的情况，进而提升合格率。再者，本发明的弧弯透光组件可包含光电转换模块而可应用于车辆顶部的天窗或周围的车窗或可安装于一建筑物表面，且不需要额外更改生产设备，有助于降低成本与提升应用上的广泛性。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (21)
1.一种弧弯透光组件，其特征在于，包含：
一第一基板，其两侧分别具有一第一厚度与一第二厚度，且该第一基板具有一第一弧面及与其相对设置的一第二弧面，其中该第一弧面的一第一弧顶至该第二弧面的一第二弧顶为一第三厚度，而该第三厚度大于该第一厚度或该第二厚度；以及
一第二基板，其弧弯且邻设于该第一基板的该第二弧面。
2.根据权利要求1所述的弧弯透光组件，其特征在于，该第二弧面的两侧边是位于一平面上，而该第一弧面的该第一弧顶至该平面具有一法线距离，且当该第三厚度为A与该法线距离为B时，满足下列条件：
0厘米≦B-A≦5厘米。
3.根据权利要求1所述的弧弯透光组件，其特征在于，该第一厚度与该第二厚度中至少一者是小于或等于10毫米。
4.根据权利要求1所述的弧弯透光组件，其特征在于，该第一基板与该第二基板是分别采玻璃或聚合物制成。
5.根据权利要求1所述的弧弯透光组件，其特征在于，还包含：
一粘合材料，用以使该第二基板紧密粘合至该第一基板的该第二弧面。
6.根据权利要求5所述的弧弯透光组件，其特征在于，该粘合材料可选择自乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯辛烯共聚物、或聚氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的弧弯透光组件，其特征在于，该弧弯透光组件于可见光区域的穿透率是大于10％。
8.根据权利要求1所述的弧弯透光组件，其特征在于，该弧弯透光组件于波长550纳米的穿透率是大于10％。
9.一种用于车辆顶部的弧弯透光组件，其特征在于，包含：
一第一基板，其两侧分别具有一第一厚度与一第二厚度，且该第一基板具有一第一弧面及与其相对设置的一第二弧面，其中该第一弧面的一第一弧顶至该第二弧面的一第二弧顶为一第三厚度，而该第三厚度大于该第一厚度或该第二厚度；
一第二基板，其弧弯而具有一第三弧面与一第四弧面，其中该第三弧面朝向该第一基板的该第二弧面；以及
一光电转换模块，位于该第一基板的该第二弧面与该第二基板的该第三弧面间。
10.根据权利要求9所述的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其特征在于，该第二弧面的两侧边是位于一平面上，而该第一弧面的该第一弧顶至该平面具有一法线距离，且当该第三厚度为A与该法线距离为B时，满足下列条件：
0厘米≦B-A≦5厘米。
11.根据权利要求9所述的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其特征在于，该第一厚度与该第二厚度中至少一者是小于或等于10毫米。
12.根据权利要求9所述的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其特征在于，该第一基板与该第二基板是分别采玻璃或聚合物制成。
13.根据权利要求9所述的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其特征在于，该光电转换模块包含多个太阳能电池，且所述多个太阳能电池是设置于该第一基板的该第二弧面或该第二基板的该第三弧面上。
14.根据权利要求9所述的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其特征在于，该光电转换模块包含：
一第三基板，其位于该第一基板与该第二基板之间；以及
多个太阳能电池，可选择地设置于该第三基板朝向该第一基板的一侧或朝向该第二基板的另一侧。
15.根据权利要求9所述的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其特征在于，该光电转换模块包含非晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、碲化镉太阳能电池、硒化铜铟太阳能电池、硒化铜铟镓太阳能电池、有机太阳能电池与染料敏化太阳能电池中至少一者。
16.根据权利要求9所述的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其特征在于，该弧弯透光组件于可见光区域的穿透率是大于10％。
17.根据权利要求9所述的用于车辆顶部的弧弯透光组件，其中该弧弯透光组件于波长550纳米的穿透率是大于10％。
18.一种如权利要求1所述的弧弯透光组件的用途，其特征在于，该弧弯透光组件是安装为一车窗或是安装于一建筑物表面。
19.一种弧弯透光组件的制作方法，其特征在于，包含：
制造一第一基板，该第一基板两侧分别具有一第一厚度与一第二厚度，且该第一基板具有一第一弧面及与其相对设置的一第二弧面，其中该第一弧面的一第一弧顶至该第二弧面的一第二弧顶为一第三厚度，而该第三厚度大于该第一厚度或该第二厚度；
制造一第二基板，该第二基板弧弯且邻设于该第一基板的该第二弧面；以及
进行一压合步骤，用以加压结合该第一基板与该第二基板。
20.根据权利要求19所述的弧弯透光组件的制作方法，其特征在于，该第二弧面的两侧边是位于一平面上，而该第一弧面的该第一弧顶至该平面具有一法线距离，且当该第三厚度为A与该法线距离为B时，满足下列条件：
0厘米≦B-A≦5厘米。
21.根据权利要求19所述的弧弯透光组件的制作方法，其特征在于，该制造该第一基板的步骤是通过加工一板材或通过结合多个该板材来完成。
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