CN208478316U - 薄膜封装器件以及太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种薄膜封装器件以及太阳能电池。该器件用于对待封装器件进行薄膜封装，包括：衬底基板，位于所述待封装器件的一侧；薄膜封装层，位于所述待封装器件的另一侧；其中，所述薄膜封装层包括无机薄膜层和有机薄膜层，所述有机薄膜层包括最接近所述衬底基板的第一有机薄膜层，所述第一有机薄膜层包括多个不连续的第一有机薄膜单元块。该技术方案不仅可以达到释放应力的效果，而且还能有效的防止待封装器件上方的水汽发生横向扩散，从而避免遭受大范围的水汽侵蚀。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种薄膜封装器件以及太阳能电池。
背景技术
近些年来，日渐突出的传统能源问题促进了新能源的迅速发展，尤其是以太阳能为代表的清洁能源受到了高度的重视和广泛的关注。由于太阳能电池组件中的核心材料对于水汽十分敏感，而暴露在大气环境中很容易造成其发电效率的衰减，因此采用有效的封装结构对于保证太阳能电池组件的发电效率十分重要。
目前常见的封装结构包括有机薄膜和无机薄膜的叠层交替封装结构。但由于有机材料的阻水能力有限，因此其防水效果并不理想，尤其是在局部区域已经受到严重的水汽侵蚀时，目前的封装结构根本无法阻止水汽的进一步蔓延。基于此，亟需开发一种具有良好防水效果的封装结构，以此来保证太阳能电池组件的性能。
实用新型内容
为克服相关技术中存在的问题，本实用新型实施例提供一种薄膜封装器件以及太阳能电池。该技术方案如下：
根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种薄膜封装器件，用于对待封装器件进行薄膜封装；所述薄膜封装器件包括：
衬底基板，位于所述待封装器件的一侧；
薄膜封装层，位于所述待封装器件的另一侧；
其中，所述薄膜封装层包括无机薄膜层和有机薄膜层，所述有机薄膜层包括最接近所述衬底基板的第一有机薄膜层，所述第一有机薄膜层包括多个不连续的第一有机薄膜单元块。
在一个实施例中，所述有机薄膜层还包括位于所述第一有机薄膜层背离所述衬底基板一侧的第二有机薄膜层，所述第二有机薄膜层包括与所述第一有机薄膜单元块交错设置的多个第二有机薄膜单元块。
在一个实施例中，所述第二有机薄膜层还包括位于相邻所述第二有机薄膜单元块之间的有机连接部。
在一个实施例中，所述第一有机薄膜单元块沿第一方向和/或第二方向排布，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
在一个实施例中，所述无机薄膜层包括位于所述第一有机薄膜层与所述第二有机薄膜层之间的无机薄膜隔离层。
在一个实施例中，所述无机薄膜层还包括与所述待封装器件相接触的第一无机薄膜层以及位于所述薄膜封装器件最外侧的第二无机薄膜层。
在一个实施例中，所述有机薄膜层的厚度在1～10μm之间。
在一个实施例中，所述待封装器件包括光电功能层以及位于所述光电功能层表面的电极层。
根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种太阳能电池，包括上述的薄膜封装器件以及太阳能电池组件。
本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：该技术方案通过在薄膜封装层中设置分段式的有机薄膜层，以使最接近衬底基板的第一有机薄膜层呈现为多个第一有机薄膜单元块的排布结构，这样不仅可以借助第一有机薄膜单元块来包覆局部区域的制程颗粒不良，从而达到释放应力的效果，而且还能将薄膜封装层进行区域化分割，从而有效的防止待封装器件上方的水汽发生扩散，以此避免遭受大范围的水汽侵蚀。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的薄膜封装器件的示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的薄膜封装器件的示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的薄膜封装器件的示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的薄膜封装器件的平面分布图；
图5是根据一示例性实施例示出的薄膜封装器件的平面分布图；
图6是根据一示例性实施例示出的薄膜封装器件的平面分布图；
图7是根据一示例性实施例示出的薄膜封装器件的示意图；
图8是根据一示例性实施例示出的薄膜封装器件中光电功能层的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
相关技术中，由于太阳能电池组件的核心材料对于水汽十分敏感，因此需要采用特定的封装结构来防止水汽的入侵，从而保证太阳能电池的发电效率。目前常见的封装结构包括外贴式封装结构以及有机薄膜和无机薄膜的交替叠层封装结构，但其封装效果均不理想，尤其是在局部区域已经受到严重的水汽侵蚀时，目前的封装结构根本无法阻止水汽的进一步蔓延。
基于此，本实用新型实施例提供的技术方案涉及一种薄膜封装器件，可用于对待封装器件例如太阳能电池组件等电子器件进行薄膜封装。如图1所示，该薄膜封装器件可以包括：
衬底基板10，位于待封装器件20的一侧例如待封装器件20的下方，该衬底基板10可以采用柔性基板或者玻璃基板；
薄膜封装层30，位于待封装器件20的另一侧例如待封装器件20的上方，可用于对待封装器件20进行薄膜封装。
其中，所述薄膜封装层30可以包括无机薄膜层301和有机薄膜层302，该有机薄膜层302中最接近衬底基板10的有机薄膜层302为第一有机薄膜层3021，该第一有机薄膜层3021中包括多个不连续的第一有机薄膜单元块30210，即该第一有机薄膜层3021为分段式的有机薄膜结构。
本实用新型实施例所提供的技术方案，通过在薄膜封装层30中设置分段式的有机薄膜层302，以使最接近衬底基板10的第一有机薄膜层3021呈现为多个第一有机薄膜单元块30210的排布结构，这样不仅可以借助第一有机薄膜单元块30210来包覆局部区域的制程颗粒不良，从而达到释放应力的效果，而且还能将薄膜封装层30进行区域化分割，从而有效的防止待封装器件20上方的水汽发生扩散，以此避免遭受大范围的水汽侵蚀。
本示例实施方式中，如图2和图3所示，所述有机薄膜层302还可以包括位于第一有机薄膜层3021背离衬底基板10一侧的第二有机薄膜层3022，该第二有机薄膜层3022可以包括与第一有机薄膜单元块30210交错设置的多个第二有机薄膜单元块30221。其中，在第一有机薄膜层3021与第二有机薄膜层3022之间可以设置其它膜层，以便于将二者相互隔开。
在一个实施例中，参考图2所示，所述第二有机薄膜层3022可以仅由多个不连续的第二有机薄膜单元块30221构成。也就是说，所述有机薄膜层302在衬底基板10上的投影中，若干个不连续的区域对应的是第一有机薄膜层3021即所有第一有机薄膜单元块30210的投影，另外若干个不连续的区域对应的是第二有机薄膜层3022即所有第二有机薄膜单元块30221的投影，因此第一有机薄膜层3021的投影和第二有机薄膜层3022的投影相互交错。
在另一实施例中，参考图3所示，所述第二有机薄膜层3022还可以包括位于相邻第二有机薄膜单元块30221之间的有机连接部30222，即第二有机薄膜层3022是由多个第二有机薄膜单元块30221以及用于连接相邻第二有机薄膜单元块30221的有机连接部30222构成的。也就是说，所述有机薄膜层302在衬底基板10上的投影中，若干个不连续的区域对应的是第一有机薄膜层3021即所有第一有机薄膜单元块30210的投影，该若干个不连续的区域以及此外的其它区域对应的是第二有机薄膜层3022即所有第二有机薄膜单元块30221以及其间的有机连接部30222的投影，因此第二有机薄膜层3022的投影能够完全覆盖第一有机薄膜层3021的投影，而且第二有机薄膜层3022背离第一有机薄膜层3021一侧的表面能够实现平坦化。
具体而言，各层有机薄膜层302的厚度可以设置在1～10μm的范围内，其可以采用光刻胶的材料并通过湿法涂布例如涂敷或者浸泡等方式而形成。这样一来，在薄膜封装器件的任何部位都会存在至少一层有机薄膜层302，由于有机薄膜层302能够形成较大的厚度，因此其可包覆住工艺制程中的不良颗粒，从而起到平坦化的效果以及释放应力的缓冲作用。
可选的，如图4所示，第一有机薄膜单元块30210可以沿第一方向例如X方向排布，从而形成单向分段的排布结构。即，第一有机薄膜层3021仅在第一方向上呈现为分段式结构，而在第二方向例如Y方向上具有连续的结构。
可选的，如图5所示，第一有机薄膜单元块30210也可以沿第二方向例如Y方向排布，从而形成单向分段的排布结构。即，第一有机薄膜层3021仅在第二方向上呈现为分段式结构，而在第一方向例如X方向上具有连续的结构。
可选的，如图6所示，第一有机薄膜单元块30210还可以同时沿第一方向例如X方向和第二方向例如Y方向排布，从而形成双向分段的排布结构。即，第一有机薄膜层3021在第一方向上和第二方向上均为分段式结构。
其中，第一方向和第二方向相交，例如二者相互垂直。
基于上述结构，参考图2和图3所示，在第一有机薄膜层3021与第二有机薄膜层3022之间可以设置一无机薄膜层301以作为用于将二者相互隔开的无机薄膜隔离层3010，这样便可在第一有机薄膜层3021的各个第一有机薄膜单元块30210之间形成无机薄膜材料的阻隔墙。由于无机薄膜材料的致密性高、阻水能力强，因此这种设计方式能够显著的改善防止水汽横向扩散的能力，从而有利于避免水汽的大面积扩散。
更进一步的，如图7所示，所述无机薄膜层301还可以包括与待封装器件20相接触的第一无机薄膜层3011以及位于该薄膜封装器件最外侧的第二无机薄膜层3012。一方面，考虑到无机薄膜材料具有较高的致密性以及较强的阻水能力，因此将第一无机薄膜层3011紧挨待封装器件20设置便可为待封装器件20提供较强的防水保护效果；另一方面，考虑到无机薄膜材料具有较高的表面硬度、较强的抗划伤性能、以及较低的表面粗糙度，因此将第二无机薄膜层3012设置在该薄膜封装器件的最外侧将有利于获得较佳的保护效果。
具体而言，参考图7所示，所述薄膜封装器件可以包括衬底基板10，位于衬底基板10上方的待封装器件20，以及位于待封装器件20上方的薄膜封装层30。该薄膜封装层30至少可以包括与待封装器件20相接触的第一无机薄膜层3011，位于第一无机薄膜层3011上方且由多个不连续的第一有机薄膜单元块30210构成的第一有机薄膜层3021，位于第一有机薄膜层3021上方的无机薄膜隔离层3010，位于无机薄膜隔离层3010上方且具有多个第二有机薄膜单元块30221的第二有机薄膜层3022，以及位于第二有机薄膜层3022上方的第二无机薄膜层3012。其中，第一有机薄膜单元块30210与第二有机薄膜单元块30221在衬底基板10上的投影相互交错。第一有机薄膜层3021和第二有机薄膜层3022可以采用光刻胶等有机材料，其例如可以通过湿法涂布例如涂敷或者浸泡等方式而形成。第一无机薄膜层3011、无机薄膜隔离层3010和第二无机薄膜层3012可以采用氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、氧化铝薄膜、以及类金刚石薄膜等无机薄膜材料层中的任一种，其例如可以通过PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积)、PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)、或者ALD(Atomic layer deposition，原子层淀积)的方式形成。
基于图7所示的薄膜封装器件，其在任何部位都存在至少三层无机薄膜层301和至少一层有机薄膜层302。该无机薄膜层301能够有效的阻隔水汽的入侵，且其中的无机薄膜隔离层3010设于第一有机薄膜单元块30210与第二有机薄膜单元块30221之间，因此还能防止水汽的横向扩散，从而避免遭受大面积的水汽侵蚀。此外，本实施例采用分段式结构的有机薄膜层302，且有机薄膜层302和无机薄膜层301交替叠层排布，这样还能改善该薄膜封装器件的弯折性能，使其不易产生裂纹，从而能够增加产品的韧性。
本示例实施方式中，如图8所示，所述待封装器件20可以包括光电功能层201以及位于光电功能层201上方的电极层202。示例的，当所述薄膜封装器件应用于太阳能电池组件的薄膜封装时，该光电功能层201可以为太阳能电池组件的核心层，例如用于实现光电转换的半导体功能层。当然，在该薄膜封装器件应用于太阳能电池组件以外的其它电子器件时，该光电功能层201还可以为其它电子器件的功能层，本实施例对此不作限定。
本实用新型实施例提供的技术方案还涉及一种太阳能电池，包括上述的薄膜封装器件以及太阳能电池组件。基于此，采用该薄膜封装器件对太阳能电池组件进行薄膜封装，不仅可以达到释放应力的效果，而且还能有效的防止待封装器件上方的水汽发生横向扩散，从而避免遭受大范围的水汽侵蚀。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种薄膜封装器件，用于对待封装器件进行薄膜封装；其特征在于，所述薄膜封装器件包括：
衬底基板，位于所述待封装器件的一侧；
薄膜封装层，位于所述待封装器件的另一侧；
其中，所述薄膜封装层包括无机薄膜层和有机薄膜层，所述有机薄膜层包括最接近所述衬底基板的第一有机薄膜层，所述第一有机薄膜层包括多个不连续的第一有机薄膜单元块。
2.根据权利要求1所述的薄膜封装器件，其特征在于，所述有机薄膜层还包括位于所述第一有机薄膜层背离所述衬底基板一侧的第二有机薄膜层，所述第二有机薄膜层包括与所述第一有机薄膜单元块交错设置的多个第二有机薄膜单元块。
3.根据权利要求2所述的薄膜封装器件，其特征在于，所述第二有机薄膜层还包括位于相邻所述第二有机薄膜单元块之间的有机连接部。
4.根据权利要求2所述的薄膜封装器件，其特征在于，所述第一有机薄膜单元块沿第一方向和/或第二方向排布，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
5.根据权利要求2所述的薄膜封装器件，其特征在于，所述无机薄膜层包括位于所述第一有机薄膜层与所述第二有机薄膜层之间的无机薄膜隔离层。
6.根据权利要求5所述的薄膜封装器件，其特征在于，所述无机薄膜层还包括与所述待封装器件相接触的第一无机薄膜层以及位于所述薄膜封装器件最外侧的第二无机薄膜层。
7.根据权利要求1所述的薄膜封装器件，其特征在于，所述有机薄膜层的厚度在1～10μm之间。
8.根据权利要求1所述的薄膜封装器件，其特征在于，所述待封装器件包括光电功能层以及位于所述光电功能层表面的电极层。
9.一种太阳能电池，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的薄膜封装器件以及太阳能电池组件。
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