TW201906182A - 低反射率太陽能天窗裝置及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種低反射率太陽能天窗裝置，其包含基板、前電極層、光電轉換層、背電極層及低反射層。前電極層具有第一上連接面與第一下連接面，第一上連接面連接基板。光電轉換層連接第一下連接面。背電極層具有第二上連接面與一第二下連接面，第二上連接面連接光電轉換層。低反射層具有一第三上連接面與一第三下連接面，第三上連接面連接第二下連接面，第三下連接面具有一可見光反射率。可見光照射至第三下連接面，第三下連接面散射或吸收可見光，令可見光反射率降低。藉此，能降低可見光的反射以增加人眼觀看的舒適度，且兼具美觀。
Description
本發明是關於一種太陽能天窗裝置及其製造方法，特別是關於一種低反射率太陽能天窗裝置及其製造方法。
一般太陽能天窗裝置係為多層結構，其從基板(substrate)由上往下所疊接的薄膜層依序為前電極層(front contact)、光電轉換層、背電極層(back contact)以及玻璃層。將其應用於車輛之天窗，不但可用來儲能，而且還具有一定之透光度，可以增加觀看外面的視野。
在太陽能天窗裝置的先前技術中，有一種習知技術，其結構包括前基板、前電極層、光電轉換層與背電極層。前基板與前電極層均為透光之材質，且光電轉換層主要係吸收自前基板射入之光線，背電極層相反於前基板之一側至少設置有一光學層，以散射自背電極層相反於前 基板之方向射入的光線。此種結構雖然具有特殊之光學效應，使人們待在車內往外看時，太陽光線可以減弱而不刺眼。然而，當車內的人朝向傳統太陽能天窗裝置而往外觀看時，容易在太陽能天窗裝置上產生影像鏡面以及反光的現象，進而影響人們觀看外景的舒適度。由此可知，目前市場上缺乏一種內部可降低可見光反射之低反射率太陽能天窗裝置及其製造方法，故相關業者均在尋求其解決之道。
因此，本發明之目的在於提供一種低反射率太陽能天窗裝置及其製造方法，其透過背電極層與低反射層之特定結構變異來製造出低反射率的太陽能天窗結構，可大幅地降低影像鏡面以及反光的現象，並能實現儲能以及美觀，以解決習知太陽能天窗裝置中背電極層之可見光反射率過高的問題。
依據本發明一態樣之一實施方式提供一種低反射率太陽能天窗裝置，其用以接收並反射一太陽光線與一可見光。低反射率太陽能天窗裝置包含一基板、一前電極層、一光電轉換層、一背電極層以及一低反射層。基板受太陽光線照射。前電極層具有一第一上連接面與一第一下連接面，第一上連接面連接基板。再者，光電轉換層連接第一下連接面。背電極層具有一第二上連接面與一第二下連接面，第二上連接面連接光電轉換層。低反射層具有一 第三上連接面與一第三下連接面，其中第三上連接面連接第二下連接面，而第三下連接面具有一可見光反射率。此可見光照射至低反射層之第三下連接面，第三下連接面散射或吸收可見光，令可見光反射率降低。
藉此，本發明之低反射率太陽能天窗裝置利用特定的背電極層結合低反射層之結構來降低可見光的反射，進而使車內的人朝向天窗觀看時能夠降低影像鏡面以及反光的現象。此外，低反射率太陽能天窗裝置不但可實現儲能，而且外觀的色調與車體一致能兼具美觀。再者，低反射層的第三下連接面之特殊結構既可透光亦可大幅降低反射光的影響。
根據本發明結構態樣的實施方式之第一實施例，前述背電極層可由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結合金屬所製成，而低反射層由鍺、鎳、矽或非晶矽所製成。可見光反射率小於50%。此外，前述低反射層可具有一顏色，此顏色對應車體內裝之顏色。
根據本發明結構態樣的實施方式之第二實施例，前述低反射層可由金屬或者透明導電薄膜所製成。第三下連接面呈一凹凸狀或鋸齒狀，第三下連接面具有一表面粗糙度，且表面粗糙度大於等於50nm。可見光反射率小於50%。
根據本發明結構態樣的實施方式之第三實施例，前述背電極層可由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結 合金屬所製成，而低反射層為碳黑、導電碳黑、碳奈米管、碳纖維及石墨中的一種或組合。可見光反射率小於50%。
根據本發明結構態樣的實施方式之第四實施例，前述背電極層可由透明導電薄膜所製成。低反射層為一金屬網格結構，此金屬網格結構具有一線寬，且線寬大於等於10um且小於等於500um。可見光反射率小於50%。
根據本發明結構態樣的實施方式之第五實施例，前述背電極層可由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成。低反射層由透明導電薄膜所製成，令低反射層呈透明狀。
根據本發明結構態樣的實施方式之第六實施例，前述低反射層之第三下連接面可具有一圖案，此圖案由一光學裝置刻劃形成。
根據本發明結構態樣的實施方式之第七實施例，前述背電極層可由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成。低反射層包含一透明導電氧化層與一金屬電極層，其中透明導電氧化層連接背電極層，第三上連接面位於透明導電氧化層上。再者，金屬電極層連接透明導電氧化層，而第三下連接面位於金屬電極層。金屬電極層具有一金屬厚度，此金屬厚度小於20nm。
藉此，本發明之低反射率太陽能天窗裝置透過七個特定結構變異的實施例來降低可見光的反射，以增加人眼觀看的舒適度。
依據本發明另一態樣之一實施方式提供一種低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其包含一多層疊接步驟與一表面改變步驟。其中多層疊接步驟係依序(例如由上而下)疊接基板、前電極層、光電轉換層、背電極層及低反射層。而表面改變步驟則是執行一加工程序以改變第三下連接面，令第三下連接面之可見光反射率降低。
藉此，本發明的低反射率太陽能天窗裝置之製造方法透過特定的加工程序製造出背電極層結合低反射層結構，其可降低可見光的反射，進而使車內的人朝向天窗觀看時能夠降低影像鏡面或者反光的現象。另外，經由加工程序所製造出來的低反射層之第三下連接面結構既可透光亦可大幅降低反射光的影響。
根據本發明方法態樣的實施方式之第一實施例，前述加工程序可選擇由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結合金屬所製成的背電極層，並選擇由鍺、鎳、矽或非晶矽所製成的低反射層，將背電極層與低反射層對應連接。此外，前述低反射率太陽能天窗裝置經過加工程序後可形成一顏色，且顏色可對應車體內裝之顏色。
根據本發明方法態樣的實施方式之第二實施例，前述加工程序可執行一蝕刻處理而使低反射層形成一凹凸狀或鋸齒狀的第三下連接面。第三下連接面具有一表面粗糙度，且表面粗糙度大於等於50nm。
根據本發明方法態樣的實施方式之第三實施例，前述加工程序可選擇由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄 膜結合金屬所製成的背電極層，並選擇由碳黑、導電碳黑、碳奈米管、碳纖維及石墨中的一種或組合所製成的低反射層，將背電極層與低反射層對應連接。
根據本發明方法態樣的實施方式之第四實施例，前述加工程序可執行一顯影技術或一印刷技術而形成具有一金屬網格結構之低反射層，此金屬網格結構具有一線寬，且線寬大於等於10um且小於等於500um。
根據本發明方法態樣的實施方式之第五實施例，前述加工程序可選擇由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成的背電極層，並選擇由透明導電薄膜所製成的低反射層，將背電極層與低反射層對應連接。
根據本發明方法態樣的實施方式之第六實施例，前述加工程序可提供一光學裝置刻劃低反射層而於第三下連接面形成一圖案。
根據本發明方法態樣的實施方式之第七實施例，前述加工程序可選擇由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成的背電極層，並選擇具有一透明導電氧化層與一金屬電極層的低反射層，將背電極層與低反射層對應連接。
100‧‧‧低反射率太陽能天窗裝置
110‧‧‧太陽光線
120‧‧‧可見光
200‧‧‧基板
300‧‧‧前電極層
400‧‧‧光電轉換層
500a、500b、500c、500d、500e、500f、500g‧‧‧背電極模組
502a‧‧‧第二上連接面
502b‧‧‧第二下連接面
504a‧‧‧第三上連接面
504b‧‧‧第三下連接面
510‧‧‧背電極層
512‧‧‧透明導電氧化層
514‧‧‧金屬電極層
520‧‧‧低反射層
600‧‧‧玻璃層
700‧‧‧低反射率太陽能天窗裝置之製造方法
S12‧‧‧多層疊接步驟
S14‧‧‧表面改變步驟
S142‧‧‧加工程序
第1圖係繪示本發明一實施方式之低反射率太陽能天窗裝置設於車輛的示意圖。
第2圖係繪示本發明第一實施例的低反射率太陽能天窗裝置的示意圖。
第3圖係繪示本發明第二實施例的低反射率太陽能天窗裝置的示意圖。
第4圖係繪示本發明第三實施例的低反射率太陽能天窗裝置的示意圖。
第5圖係繪示本發明第四實施例的低反射率太陽能天窗裝置的示意圖。
第6A圖係繪示第5圖之低反射層的第一實施例示意圖。
第6B圖係繪示第5圖之低反射層的第二實施例示意圖。
第6C圖係繪示第5圖之低反射層的第三實施例示意圖。
第6D圖係繪示第5圖之低反射層的第四實施例示意圖。
第6E圖係繪示第5圖之低反射層的第五實施例示意圖。
第7A圖係繪示習知技術之太陽能天窗裝置的量測數據圖。
第7B圖係繪示第2圖之低反射率太陽能天窗裝置的低反射層使用鎳之量測數據圖。
第7C圖係繪示第2圖之低反射率太陽能天窗裝置的低反射層使用非晶矽之量測數據圖。
第8圖係繪示本發明第五實施例的低反射率太陽能天窗裝置的示意圖。
第9圖係繪示本發明第六實施例的低反射率太陽能天窗裝置的示意圖。
第10圖係繪示本發明第七實施例的低反射率太陽能天窗裝置的示意圖。
第11圖係繪示本發明一實施例的低反射率太陽能天窗裝置之製造方法的流程示意圖。
以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。
請參閱第1圖，第1圖係繪示本發明一實施方式之低反射率太陽能天窗裝置100設於車輛的示意圖。低反射率太陽能天窗裝置100用以接收並反射一太陽光線110與一可見光120。本發明之低反射率太陽能天窗裝置100利用特定的結構變異來實現低反射率的效果，進而使車內的人朝向低反射率太陽能天窗裝置100觀看時能夠降低影像鏡面以及反光的現象。此外，低反射率太陽能天窗裝置100不但可實現儲能，而且外觀的色調與車體相似能兼具美觀。再者，低反射率太陽能天窗裝置100之特殊結構既可透光亦可大幅降低反射光的影響。下面將分別說明 七種實施例之結構細節，其均可達到低反射率、儲能以及美觀之效。
請一併參閱第1圖與第2圖，第2圖係繪示本發明第一實施例的低反射率太陽能天窗裝置100的示意圖。如圖所示，低反射率太陽能天窗裝置100係利用高吸收係數之半導體材料來降低銀所製成之背電極層510的反射率，且低反射率太陽能天窗裝置100包含基板200、前電極層300、光電轉換層400、背電極模組500a以及玻璃層600。
基板200受太陽光線110照射，且為透光的材質，其為光伏基板(Photovoltaic substrat；PV substrat)，其適合應用於太陽能的裝置中。
前電極層300具有一第一上連接面與一第一下連接面，第一上連接面連接基板200。前電極層300可為單層結構或多層結構之透明導電氧化物(TCO：Transparent Conductive Oxide)，而其可選用材料為二氧化錫(SnO2)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鎵錫(GZO)或氧化銦鋅(IZO)所構成的材料。
光電轉換層400連接前電極層300的第一下連接面，且光電轉換層400亦可為單結構或多層結構所組成，而其可選用材料為結晶矽半導體、非晶矽半導體、半導體化合物、有機半導體或敏化染料所構成的材料。此 外，光電轉換層400可由一P型半導體層、一吸收層以及一N型半導體層疊接而成，其可將太陽光轉換成電能。
背電極模組500a包含背電極層510與低反射層520，背電極層510具有第二上連接面502a與第二下連接面502b，而低反射層520則具有第三上連接面504a與第三下連接面504b。第二上連接面502a連接光電轉換層400，而第二下連接面502b連接低反射層520的第三上連接面504a。第三下連接面504b位於低反射層520的下方且具有一可見光反射率。背電極層510可由金屬、透明導電薄膜(Transparent Conductive Oxide；TCO)或者透明導電薄膜結合金屬所製成；換句話說，背電極層510可為單一金屬電極層、單一透明導電氧化層或者透明導電氧化層結合金屬電極層。而本實施例之背電極層510包含透明導電氧化層512與金屬電極層514。此外，本實施例之金屬電極層514由銀(Ag)所製成，而低反射層520由鍺(Ge)、鎳(Ni)、矽(Si)或非晶矽(a-Si)所製成，且低反射層520可為非晶態或多晶態之連續性鍍膜，其為高吸收係數之半導體材料，能有效地吸收可見光120。再者，低反射層520具有一顏色，此顏色可對應車輛內裝的顏色，使車輛內部的色調一致以達美觀的視覺效果。
玻璃層600連接背電極模組500a的第三下連接面504b並接收可見光120，此可見光120穿過透明之玻璃層600而照射至低反射層520之第三下連接面 504b。第三下連接面504b散射或吸收可見光120，令可見光反射率降低。藉此，本發明之低反射率太陽能天窗裝置100透過加入高吸收係數之半導體材料來降低可見光120的反射，可大幅降低影像鏡面以及反光的現象並增加人眼觀看的舒適度。
請一併參閱第1圖與第3圖，第3圖係繪示本發明第二實施例的低反射率太陽能天窗裝置100的示意圖。此低反射率太陽能天窗裝置100係利用蝕刻方式使銀所製成之低反射層520的表面粗糙度增加，以降低背電極層510的反射率，且低反射率太陽能天窗裝置100包含基板200、前電極層300、光電轉換層400、背電極模組500b以及玻璃層600。
配合參閱第2圖，在第3圖的實施例中，基板200、前電極層300、光電轉換層400以及玻璃層600均與第2圖中之對應結構相同，不再贅述。特別的是，第3圖實施例之低反射率太陽能天窗裝置100更包含背電極模組500b，此背電極模組500b包含背電極層510與低反射層520，其材料有三種搭配，第一種為背電極層510與低反射層520均由金屬製成；第二種為背電極層510與低反射層520均由透明導電薄膜製成；第三種為背電極層510由透明導電薄膜製成而低反射層520由金屬製成。本實施例的結構屬於第三種，而且低反射層520之金屬係為銀，低反射層520之第三下連接面504b經過蝕刻處理而使表面形成非平整狀的產物。詳細地說，經過蝕刻處理後的背電 極模組500b具有第三下連接面504b，其位於低反射層520的下方，且第三下連接面504b呈一凹凸狀或鋸齒狀。第三下連接面504b具有一表面粗糙度，此表面粗糙度大於等於50nm，其造成第三下連接面504b之可見光反射率小於50%。藉此，本發明之低反射率太陽能天窗裝置100透過表面粗糙化來降低可見光120的反射，能大幅降低影像鏡面以及反光的現象並增加人眼觀看的舒適度。
請一併參閱第1圖與第4圖，第4圖係繪示本發明第三實施例的低反射率太陽能天窗裝置100的示意圖。此低反射率太陽能天窗裝置100係利用高吸收係數之低反射層520來降低銀所製成之背電極層510的反射率，且低反射率太陽能天窗裝置100包含基板200、前電極層300、光電轉換層400、背電極模組500c以及玻璃層600。
配合參閱第2圖，在第4圖的實施例中，基板200、前電極層300、光電轉換層400以及玻璃層600均與第2圖中之對應結構相同，不再贅述。特別的是，第4圖實施例之低反射率太陽能天窗裝置100更包含背電極模組500c，背電極模組500c包含背電極層510與低反射層520。其中背電極層510包含透明導電氧化層512與金屬電極層514且具有第二上連接面502a與第二下連接面502b，其中第二上連接面502a位於透明導電氧化層512的上方，第二下連接面502b位於金屬電極層514的下方。背電極層510連接低反射層520。低反射層520具有 第三上連接面504a與第三下連接面504b，其中第三上連接面504a連接第二下連接面502b，而第三下連接面504b具有一可見光反射率。換句話說，低反射層520設於背電極層510與玻璃層600之間。再者，背電極層510可由金屬或者透明導電薄膜製成，而低反射層520為碳黑、導電碳黑、碳奈米管、碳纖維及石墨中的一種或組合。藉此，本發明之低反射率太陽能天窗裝置100透過加入高吸收係數之有機物來降低可見光120的反射，不但能大幅降低影像鏡面以及反光的現象並增加人眼觀看的舒適度，還可改善習知電極層的高反射率問題。
請一併參閱第1圖、第5圖以及第6A~6E圖，第5圖係繪示本發明第四實施例的低反射率太陽能天窗裝置100的示意圖。第6A圖係繪示第5圖之低反射層520的第一實施例示意圖，其金屬網格為規則狀之平行排列。第6B圖係繪示第5圖之低反射層520的第二實施例示意圖，其金屬網格為規則狀之垂直交錯排列。第6C圖係繪示第5圖之低反射層520的第三實施例示意圖，其金屬網格為規則狀之一特定花樣排列。第6D圖係繪示第5圖之低反射層520的第四實施例示意圖，其金屬網格為規則狀之另一特定花樣排列。第6E圖係繪示第5圖之低反射層520的第五實施例示意圖，其金屬網格為不規則狀之大小孔穿插排列。如圖所示，低反射率太陽能天窗裝置100係利用規則或不規則的金屬網格來降低由透明導電薄膜(TCO)所製成之背電極層510的反射率。低反射率太 陽能天窗裝置100包含基板200、前電極層300、光電轉換層400以及背電極模組500d。
配合參閱第2圖，在第5圖的實施例中，基板200、前電極層300以及光電轉換層400均與第2圖中之對應結構相同，不再贅述。特別的是，第5圖實施例之低反射率太陽能天窗裝置100更包含背電極模組500d，此背電極模組500d包含背電極層510與低反射層520，其中背電極層510由透明導電薄膜所製成。而低反射層520為一金屬網格結構，其較佳實施例係由銀所製成，金屬網格結構具有一線寬，且線寬大於等於10um且小於等於500um。此外，金屬網格結構可為規則的形狀(如第6A~6D圖)或不規則的形狀(如第6E圖)。無論何種形狀，均可降低可見光120的反射並增加人眼觀看的舒適度。
請一併參閱第2圖及第7A~7C圖，第7A圖係繪示習知技術之太陽能天窗裝置的量測數據圖。第7B圖係繪示第2圖之低反射率太陽能天窗裝置100的低反射層520使用鎳之量測數據圖。第7C圖係繪示第2圖之低反射率太陽能天窗裝置100的低反射層520使用非晶矽之量測數據圖。如圖所示，在習知技術之太陽能天窗裝置中，當銀所製成之背電極層510厚度為150nm且可見光波長為550nm時，所量測到的背電極層510之可見光反射率為94.5%，如第7A圖所示。再者，在本發明之低反射率太陽能天窗裝置100中，當低反射層520使用鎳、鎳 之厚度為100nm、背電極層510厚度為150nm以及可見光波長為550nm時，所量測到的低反射層520的第三下連接面504b之可見光反射率為49.9%，如第7B圖所示。此外，在本發明之低反射率太陽能天窗裝置100中，當低反射層520使用非晶矽、非晶矽之厚度為100nm、背電極層510厚度為150nm以及可見光波長為550nm時，所量測到的低反射層520的第三下連接面504b之可見光反射率為25.3%，如第7C圖所示。由上述可知，本發明之低反射率太陽能天窗裝置100透過背電極模組500a之特定結構可以降低可見光反射率，並能解決習知太陽能天窗裝置中背電極層之可見光反射率過高的問題。
請一併參閱第1圖與第8圖，第8圖係繪示本發明第五實施例的低反射率太陽能天窗裝置100的示意圖。低反射率太陽能天窗裝置100包含基板200、前電極層300、光電轉換層400、背電極模組500e以及玻璃層600。配合參閱第2圖，在第8圖的實施例中，基板200、前電極層300、光電轉換層400以及玻璃層600均與第2圖中之對應結構相同，不再贅述。特別的是，第8圖實施例之低反射率太陽能天窗裝置100更包含背電極模組500e，此背電極模組500e包含背電極層510與低反射層520。其中背電極層510可由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成，而本實施例之背電極層510係由透明導電薄膜結合金屬所製成，其包含透明導電氧化層512與金屬電極層514。金屬電極層514設於透明導電氧化層512與 低反射層520之間。低反射層520由透明導電薄膜所製成，令低反射層520呈透明狀。藉此，本實施例利用低阻值及具吸光性之低反射層520來降低背電極層510的反射率，能大幅降低影像鏡面以及反光的現象並增加人眼觀看的舒適度。此外，透過低反射層520的厚度變異可以改變表面所呈現的顏色，因此本發明能使車輛內部的色調一致以達視覺美化的效果。
請一併參閱第1圖與第9圖，第9圖係繪示本發明第六實施例的低反射率太陽能天窗裝置100的示意圖。此低反射率太陽能天窗裝置100包含基板200、前電極層300、光電轉換層400、背電極模組500f以及玻璃層600。配合參閱第2圖，在第9圖的實施例中，基板200、前電極層300、光電轉換層400以及玻璃層600均與第2圖中之對應結構相同，不再贅述。特別的是，第10圖實施例之低反射率太陽能天窗裝置100更包含背電極模組500f，此背電極模組500f包含背電極層510與低反射層520。其中背電極層510可由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成，而本實施例之背電極層510包含透明導電氧化層512與金屬電極層514，金屬電極層514設於透明導電氧化層512與低反射層520之間。此外，低反射層520係透過雷射刻劃出一特定的圖案，也就是說，低反射層520的第三下連接面504b具有一圖案，此圖案由光學裝置刻劃形成，導致表面粗糙度增加，因此能降低可見光 120的反射，進而大幅降低影像鏡面以及反光的現象並增加人眼觀看的舒適度。
請一併參閱第1圖與第10圖，第10圖係繪示本發明第七實施例的低反射率太陽能天窗裝置100的示意圖。此低反射率太陽能天窗裝置100包含基板200、前電極層300、光電轉換層400、背電極模組500g以及玻璃層600。配合參閱第2圖，在第10圖的實施例中，基板200、前電極層300、光電轉換層400以及玻璃層600均與第2圖中之對應結構相同，不再贅述。特別的是，第10圖實施例之低反射率太陽能天窗裝置100更包含背電極模組500g，此背電極模組500g包含背電極層510與低反射層520。其中背電極層510由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成，而本實施例之背電極層510係由由透明導電薄膜結合金屬製成。而低反射層520包含透明導電氧化層512與金屬電極層514。透明導電氧化層512設於金屬電極層514與背電極層510之間，透明導電氧化層512連接背電極層510。第三上連接面504a位於透明導電氧化層512上。另外，金屬電極層514連接透明導電氧化層512，第三下連接面504b位於金屬電極層514，金屬電極層514具有一金屬厚度，金屬厚度小於20nm。藉此，利用低反射層520之金屬電極層514的厚度變異可以改變表面所呈現的顏色，因此本發明能使車輛內部的色調一致以達視覺美化的效果。
請一併參閱第2~5圖及第11圖，第11圖係繪示本發明一實施例的低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700的流程示意圖。低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700可製造出低反射率太陽能天窗裝置100，且包含多層疊接步驟S12與表面改變步驟S14。其中多層疊接步驟S12係由上而下疊接基板200、前電極層300、光電轉換層400、背電極模組500a、500b、500c、500d及玻璃層600。而表面改變步驟S14則是執行一加工程序S142以改變第三下連接面504b，令第三下連接面504b之可見光反射率降低。詳細地說，為了使第三下連接面504b達到不反光的效果，其可見光反射率至少要小於50%，而本發明利用七種不同的加工程序S142分別製造出可見光反射率小於50%的背電極模組500a、500b、500c、500d、500e、500f、500g。下面將說明其對應的加工程序S142製法。
請一併參閱第2圖及第11圖，其中低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700的加工程序S142係選擇由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結合金屬所製成的背電極層510，並選擇由鍺、鎳、矽或非晶矽所製成的低反射層520，然後將背電極層510與低反射層520對應連接而形成背電極模組500a。藉此，本發明透過高吸收係數之半導體材料來製造太陽能天窗，能有效地吸收可見光120。另外，本發明之低反射率太陽能天窗裝置100經過加工程序 S142後會形成一顏色，且此顏色對應車體內裝之顏色，使車輛內部的色調一致以達美觀的視覺效果。
請一併參閱第3圖及第11圖，其中低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700的加工程序S142係執行一蝕刻處理而使背電極模組500b形成一凹凸狀或鋸齒狀的第三下連接面504b，此第三下連接面504b具有一表面粗糙度，且表面粗糙度大於等於50nm。蝕刻處理可為乾蝕刻或濕蝕刻方式。此含有蝕刻處理的加工程序S142可增加表面粗糙度。
請一併參閱第4圖及第11圖，其中低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700的加工程序S142係選擇由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結合金屬所製成的背電極層510，並選擇由碳黑、導電碳黑、碳奈米管、碳纖維及石墨中的一種或組合所製成的低反射層520，然後將背電極層510與低反射層520對應連接而形成背電極模組500c。藉此，本發明之低反射率太陽能天窗裝置100透過加入高吸收係數之有機物來降低可見光120的反射，能大幅降低影像鏡面以及反光的現象並增加人眼觀看的舒適度。
請一併參閱第5圖及第11圖，其中低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700的加工程序S142係執行顯影技術或印刷技術而形成具有一金屬網格結構之低反射層520。金屬網格結構可為規則狀或不規則狀，且具有一線寬，此線寬大於等於10um且小於等於500um。藉此， 本發明透過規則或不規則形狀之金屬網格結構均可有效降低可見光120的反射並增加人眼觀看的舒適度。
請一併參閱第8圖及第11圖，其中低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700的加工程序S142係選擇由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成的背電極層510，並選擇由透明導電薄膜所製成的低反射層520，然後將背電極層510與低反射層520對應連接而形成背電極模組500e。藉此，本實施例利用低阻值及良好透光率之低反射層520結合低反射層520的厚度變異可以改變表面所呈現的顏色，因此本發明能使車輛內部的色調一致以達視覺美化的效果。
請一併參閱第9圖及第11圖，其中低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700的加工程序S142係選擇由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成的背電極層510，並選擇由透明導電薄膜所製成的低反射層520，然後將背電極層510與低反射層520對應連接而形成背電極模組500f。此外，加工程序S142提供一光學裝置(如雷射)刻劃低反射層520而於第三下連接面504b形成一圖案，此圖案能讓表面粗糙度增加，進而能降低可見光120的反射，同時可大幅降低影像鏡面以及反光的現象並增加人眼觀看的舒適度。
請一併參閱第10圖及第11圖，其中低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700的加工程序S142係選擇由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成的背電極層 510，並選擇具有透明導電氧化層512與金屬電極層514的低反射層520，然後將背電極層510與低反射層520對應連接而形成背電極模組500g。藉此，本發明的低反射率太陽能天窗裝置之製造方法700透過特定的加工程序S142製造出背電極模組500a、500b、500c、500d、500e、500f、500g，其可降低可見光120的反射，進而使車內的人朝向天窗觀看時能夠降低影像鏡面或者反光的現象。另外，經由加工程序S142所製造出來的低反射層520之第三下連接面504b結構既可透光亦可大幅降低反射光的影響。
由上述實施方式可知，本發明具有下列優點：其一，利用特定的背電極模組結構來降低可見光反射率，進而使車內的人朝向天窗觀看時能夠降低影像鏡面以及反光的現象，以增加人眼觀看的舒適度。其二，低反射率太陽能天窗裝置不但可實現儲能，而且外觀的色調與車體相似能兼具美觀。其三，低反射層的顏色可對應車輛內裝的顏色，使車輛內部的色調一致以達視覺美化的效果。其四，低反射層的第三下連接面之特殊結構可透光並大幅降低反射光的影響。其五，使用由透明導電薄膜製成之低反射層結構可以藉由厚度變化來改變顏色，進而控制車內色調並達到視覺美化之效。其六，第三下連接面所形成的圖案能讓表面粗糙度增加，進而能降低可見光的反射，同時可大幅降低影像鏡面以及反光的現象並增加人眼觀看的舒適度。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (18)
- 一種低反射率太陽能天窗裝置，用以接收並反射一太陽光線與一可見光，該低反射率太陽能天窗裝置包含：一基板，受該太陽光線照射；一前電極層，具有一第一上連接面與一第一下連接面，該第一上連接面連接該基板；一光電轉換層，連接該第一下連接面；一背電極層，具有一第二上連接面與一第二下連接面，該第二上連接面連接該光電轉換層；以及一低反射層，具有一第三上連接面與一第三下連接面，該第三上連接面連接該第二下連接面，該第三下連接面具有一可見光反射率；其中，該可見光照射至該低反射層之該第三下連接面，該第三下連接面散射或吸收該可見光，令該可見光反射率降低。
- 如申請專利範圍第1項所述之低反射率太陽能天窗裝置，其中該背電極層由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結合金屬所製成，該低反射層由鍺、鎳、矽或非晶矽所製成，該可見光反射率小於50%。
- 如申請專利範圍第1項所述之低反射率太陽能天窗裝置，其結合該低反射層具有一顏色，該顏色對應車體內裝之顏色。
- 如申請專利範圍第1項所述之低反射率太陽能天窗裝置，其中該背電極層由透明導電薄膜所製成，該低反射層為一金屬網格結構，該金屬網格結構具有一線寬，且該線寬大於等於10um且小於等於500um，該可見光反射率小於50%。
- 如申請專利範圍第1項所述之低反射率太陽能天窗裝置，其中該低反射層由金屬或者透明導電薄膜所製成，該第三下連接面呈一凹凸狀或鋸齒狀，該第三下連接面具有一表面粗糙度，且該表面粗糙度大於等於50nm，該可見光反射率小於50%。
- 如申請專利範圍第1項所述之低反射率太陽能天窗裝置，其中該背電極層由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結合金屬所製成，該低反射層為碳黑、導電碳黑、碳奈米管、碳纖維及石墨中的一種或組合，該可見光反射率小於50%。
- 如申請專利範圍第1項所述之低反射率太陽能天窗裝置，其中該背電極層由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成，該低反射層由透明導電薄膜所製成，令該低反射層呈透明狀。
- 如申請專利範圍第7項所述之低反射率太陽能天窗裝置，其中該低反射層之該第三下連接面具有一圖案，該圖案由一光學裝置刻劃形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之低反射率太陽能天窗裝置，其中該背電極層由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成，該低反射層包含：一透明導電氧化層，連接該背電極層，該第三上連接面位於該透明導電氧化層；及一金屬電極層，連接該透明導電氧化層，該第三下連接面位於該金屬電極層，該金屬電極層具有一金屬厚度，該金屬厚度小於20nm。
- 一種製作申請專利範圍第1項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，包含以下步驟：一多層疊接步驟，係依序疊接該基板、該前電極層、該光電轉換層、該背電極層及該低反射層；以及一表面改變步驟，係執行一加工程序以改變該第三下連接面，令該第三下連接面之該可見光反射率降低。
- 如申請專利範圍第10項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其中該加工程序係選擇由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結合金屬所製成的該背電極層，並選擇由鍺、鎳、矽或非晶矽所製成的該低反射層，將該背電極層與該低反射層對應連接。
- 如申請專利範圍第11項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其中，經過該加工程序後，該低反射率太陽能天窗裝置形成一顏色，且該顏色對應車體內裝之顏色。
- 如申請專利範圍第10項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其中該加工程序係執行一顯影技術或一印刷技術而形成具有一金屬網格結構之該低反射層，該金屬網格結構具有一線寬，且該線寬大於等於10um且小於等於500um。
- 如申請專利範圍第10項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其中該加工程序係執行一蝕刻處理而使該低反射層形成一凹凸狀或鋸齒狀的該第三下連接面，該第三下連接面具有一表面粗糙度，且該表面粗糙度大於等於50nm。
- 如申請專利範圍第10項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其中該加工程序係選擇由金屬、透明導電薄膜或者透明導電薄膜結合金屬所製成的該背電極層，並選擇由碳黑、導電碳黑、碳奈米管、碳纖維及石墨中的一種或組合所製成的該低反射層，將該背電極層與該低反射層對應連接。
- 如申請專利範圍第10項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其中該加工程序係選擇由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成的該背電極層，並選擇由透明導電薄膜所製成的該低反射層，將該背電極層與該低反射層對應連接。
- 如申請專利範圍第16項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其中該加工程序係提供一光學裝置刻劃該低反射層而於該第三下連接面形成一圖案。
- 如申請專利範圍第10項所述之低反射率太陽能天窗裝置之製造方法，其中該加工程序係選擇由金屬或者透明導電薄膜結合金屬所製成的該背電極層，並選擇具有一透明導電氧化層與一金屬電極層的該低反射層，將該背電極層與該低反射層對應連接。
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