TW201916393A - 薄膜太陽能電池 - Google Patents

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Abstract

本發明係在提供一種薄膜太陽能電池，可以解決由玻璃材料做為太陽能電池基板所造成不具撓曲性，而使應用受限制的問題，其包含有下列疊層：一不鏽鋼薄片層、一絕緣層、一鋁鍍膜層、一半導體層及一透明導電層，並具有多數的穿孔，穿孔係穿過半導體層、鋁鍍膜層、絕緣層及不鏽鋼薄片層間，且穿孔內表面具有導電體電性連接該透明導電層及該不鏽鋼薄片層，以傳遞輸送透明導電層的電荷給不鏽鋼薄片層，由鋁鍍膜層及不鏽鋼薄片層輸出電荷。

Description

薄膜太陽能電池
本發明係有關一種薄膜太陽能電池，尤指一種多通孔傳導路徑的薄膜太陽能電池。
太陽能電池中，薄膜太陽能電池主要材料輕薄，所以較省材料，惟其光電轉換效率低，若能提高其光電轉換效率，則憑藉其低成本之優勢條件，必能增加其經濟價值。
傳統的薄膜太陽能電池，如p-i-n型的矽薄膜太陽能電池，其製程及製作非常精細，所以傳統太陽能電池從玻璃基板開始要非常平整，到達絕對平坦，否則無法製作及加工，因此，通常都需要以玻璃做為基板，但是該種玻璃基板非一般玻璃材料，其生產製程麻煩，而面積越大，技術要求越高，因此價格昂貴，而且易碎。另外，玻璃基板的剛硬特性是太陽能電池無法製成撓性的主要原因，而也因為不具有撓曲性，因此安裝場所固定，不適合使用在需要曲面的地方，而且無法抗強風、大雨或海浪等外力，這些外力易使該太陽能電池玻璃基板破裂受損而無法使用，因此其運用受到限制。
參考文獻：台灣發明專利第I438909號及台灣發明專利申請號098105252。
本發明係在提供一種由不鏽鋼材料做為基板的薄膜太陽能電池，以解決上述先前技術的問題。
而本發明所提供的薄膜太陽能電池包含有：有下列疊層：一不鏽鋼薄片層；一絕緣層，層疊在該不鏽鋼薄片層上；一鋁鍍膜層，層疊在該絕緣層上；一半導體層，層疊在該鋁鍍膜層上；一透明導電層，層疊在該半導體層上；多數的穿孔，每一穿孔由該半導體層經鋁鍍膜層、絕緣層到達該不鏽鋼薄片層，該穿孔內具有導電體，該導電體的上端電性連接該透明導電層，該導電體的下端電性連接該不鏽鋼薄片層，該導電體與該鋁鍍膜層間具有一絕緣環。
上述之薄膜太陽能電池，其中，係在該穿孔內表面形成該導電體，該導電體的內部為中空，該透明導電層具有孔，該孔與中空相通。
上述之薄膜太陽能電池，其中，該導電體與透明導電層相同材料，係由透明導電層延伸出來的凸出物。
上述之薄膜太陽能電池，其中，該穿孔到達該不鏽鋼薄片層表面。
上述之薄膜太陽能電池，其中，該穿孔到達該不鏽鋼薄片層內部或穿過該不鏽鋼薄片層。
上述之薄膜太陽能電池，其中，該絕緣環係在該鋁鍍膜層位置的穿孔內表面，經由陽極處理所形成。
上述之薄膜太陽能電池，其中，在該不鏽鋼薄片層的外表面層疊有一封裝層。
上述之薄膜太陽能電池，其中，該絕緣層採用二氧化矽、氧化鋁、矽Si或塑膠材質。
上述之薄膜太陽能電池，其中，該半導體層採用NP型半導體或NP型多層半導體。
上述之薄膜太陽能電池，其中，該透明導電層及導電體的材料選自銦錫氧化物(ITO)、氟掺雜的氧化錫(FTO)、銻的氧化錫(ATO)、銥錫氧化物膜(IRTOF)、氧化鋅(ZnO)及二氧化錫(SnO2)。
本發明的有益功效：
本發明所提供的薄膜太陽能電池係由不鏽鋼薄片做為導電材料，其成本較傳統玻璃基板低且由不鏽鋼薄片做成的太陽能電池具有撓性，不會有玻璃基板破裂的問題，因此可以應用在需要曲面的地方，且受外力時可以撓曲變形也不會影響其功能，所以，其運用的地方非常廣泛。
100‧‧‧薄膜太陽能電池
200‧‧‧薄膜太陽能電池
300‧‧‧薄膜太陽能電池
10‧‧‧不鏽鋼薄片層
20‧‧‧絕緣層
30‧‧‧鋁鍍膜層
40‧‧‧半導體層
50‧‧‧透明導電層
70‧‧‧穿孔
31‧‧‧絕緣環
52‧‧‧中空
51‧‧‧導電體
60‧‧‧封裝層
80、81‧‧‧端子
501‧‧‧孔
第1圖係本發明薄膜太陽能電池第一實施例的外觀圖。
第2圖係第1圖的2-2剖面圖，其中只表示一個穿孔。
第3圖的a~h為第一實施例的製程步驟圖。
第4圖係本發明薄膜太陽能電池一實施例的一剖面圖。
第5圖係本發明薄膜太陽能電池一實施例的一剖面圖。
第6圖係本發明薄膜太陽能電池一實施例的一剖面圖。
為使貴 審查委員能對本發明之特徵與其特點有更進一步之了解與認同，現列舉以下較佳之實施例並配合圖式說明如下：請參閱第1~2圖所示，係本發明薄膜太陽能電池100的一實施例，該薄膜太陽能電池100包含有由下往上依序層疊的一不鏽鋼薄片層10、一絕緣層20、一鋁鍍膜層30、一半導體層40及一透明導電層50等所構成。
第3圖為本發明薄膜太陽能電池100的製程步驟圖，其中，請參閱第3圖a所示，在一實施例中，該不鏽鋼薄片層(foils)10為厚度介於0.01~0.5mm的薄片，但不因此限定其厚度之範圍。其結合面具有光滑鏡面，材料可選用不鏽鋼300系列及400系列，300系列如304、310、316及321等。400系列如410、420及430等。
請參閱第3圖b所示，在一實施例中，該絕緣層20採用二氧化矽SiO2、氧化鋁Al2O3及矽Si或塑膠。該二氧化矽SiO2、氧化鋁Al2O3及矽Si等可採用濺鍍(射)法sputter成膜在不鏽鋼薄片層10上，而可採用噴濺法spray將塑膠成膜在不鏽鋼薄片層10上。
請參閱第3圖c所示，在一實施例中，該鋁鍍膜層 30係成膜在該絕緣層20上，較佳者採用濺鍍法成膜。
、請參閱第3圖d所示，在一實施例中，該半導體層40採用NP型半導體，係利用化學濺鍍法成膜在該鋁鍍膜層30上，除此也可以採用NP型多層半導體，以增加其效率。
請參閱第3圖e所示，在一實施例中，從半導體層40、鋁鍍膜層30、絕緣層20及不鏽鋼薄片層10形成多數之穿孔70，而為了簡化起見，本案所有實施例中只表示一個穿孔70，該穿孔70可以利用鐳射加工方式完成，實施例中，該穿孔70穿過該不鏽鋼薄片層10。
請參閱第3圖f所示，實施例中係在該鋁鍍膜層30位置的穿孔70內表面經陽極處理以形成該絕緣環31，如此，該穿孔70的內徑可以有一致性。
請參閱第3圖g所示，在一實施例中，該透明導電層50為利用化學水浴法將材料成膜在半導體層40上，以及將材料成膜在穿孔70的內表面成為一內部為中空52的導電體51，而透明導電層50也具有孔501與該中空52相通，而該絕緣環31正好位在該導電體51與該鋁鍍膜層30間，因此，該導電體51與該透明導電層50為同一材料，係由透明導電層50延伸出來的凸出物，由於該穿孔70係穿過該不鏽鋼薄片層10，所以該導電體51係電性連接該不鏽鋼薄片層10及該透明導電層50，使得透明導電層50的電荷能傳送到該不鏽鋼薄片層10。實施例中，該透明導電層50及該導電體51的材料 可選用銦錫氧化物(ITO)、氟掺雜的氧化錫(FTO)、銻的氧化錫(ATO)、銥錫氧化物膜(IRTOF)、氧化鋅(ZnO)及二氧化錫(SnO2)等。
請參閱第3圖h所示，在一實施例中，在該不鏽鋼薄片層10底下的外表面層疊有一封裝層60，該封裝層60可以將穿孔70的末端出口予以封閉，除此，該封裝層60並提供薄膜太陽能電池100進一步的保護，該封裝層60的材料可以使用金屬材料、塑膠材料或表面經過處理的紙材，其中金屬材料如鋁、鋁合金或各種鋼材等。
透過上述的構成，獲得本發明的薄膜太陽能電池100，其中，由半導體層40所產生的正、負電荷由透明導電層50及鋁鍍膜層30收集，透明導電層50所收集的電荷透過導電體51傳遞到不鏽鋼薄片層10，再從不鏽鋼薄片層10及鋁鍍膜層30所設的端子80、81引出電荷，以提供電能(如圖2所示)。
本發明採用不鏽鋼薄片層10做為電荷的收集及傳導元件，其具撓曲性，因此，除了一般平面的建置外，也適用在需要曲面的地方，且其抗外力的能力佳，不會碎裂，比傳統玻璃基板太陽能電池適合在較極端的環境中。另外，不鏽鋼材料的成型技術較低，做為不為鏽鋼薄片層10的成本也低，具有低成本及經濟規模的優勢。
前述實施例中的導電體51為中空52，事實上也可以是實心，利用化學水浴法將中空52填滿，直到透明導電層 50沒有孔501，表面為一平面(參圖4)。
第5圖為本發明薄膜太陽能電池200的另一實施例剖視圖，本實施例的薄膜太陽能電池200與前一實施例相同，同樣包含有不鏽鋼薄片層10、絕緣層20、鋁鍍膜層30、半導體層40及透明導電層50，並具有多數穿孔70，各穿孔70內表面具有導電體51，該導電體51的下端電性連接該不鏽鋼薄片層10，上端電性連接該該透明導電層50，以及在導電體51及該鋁鍍膜層30間具有一絕緣環31等，其結構特徵、效果與第一實施例相同，於此則不再贅述，其差異在本實施例的穿孔70只到達不鏽鋼薄片層10的內部，而沒有穿透不鏽鋼薄片層10，可以達到相同功能，而且可以省去封裝層60，節省了材料及製成工序。當然，該封裝層60的使用也可以包含在本實施例中。
第6圖為本發明薄膜太陽能電池300的另一實施例剖視圖，本實施例的薄膜太陽能電池300與前一實施例相同，同樣包含有不鏽鋼薄片層10、絕緣層20、鋁鍍膜層30、半導體層40及透明導電層50，並具有多數穿孔70，各穿孔70內表面具有導電體51，該導電體51的下端電性連接該不鏽鋼薄片層10，上端電性連接該該透明導電層50，以及在導電體51及該鋁鍍膜層30間具有一絕緣環31等，其結構特徵、效果與第一實施例相同，於此則不再贅述，其差異在本實施例的穿孔70只到達不鏽鋼薄片層10的上表面，而沒有穿透不 鏽鋼薄片層10，可以達到相同功能，而且可以省去封裝層60，節省了材料及製成工序。當然，該封裝層60的使用也可以包含在本實施例中。
以上所述，僅為本發明所提供之較佳實施例而已，並非用以限制本發明之實施範圍，凡本技術領域內之相關技藝者根據本發明所為之均等變化，皆應屬本發明所涵蓋之範圍。

Claims (10)

  1. 一種薄膜太陽能電池，包含有下列疊層：一不鏽鋼薄片層；一絕緣層，層疊在該不鏽鋼薄片層上；一鋁鍍膜層，層疊在該絕緣層上；一半導體層，層疊在該鋁鍍膜層上；一透明導電層，層疊在該半導體層上；多數的穿孔，每一穿孔由該半導體層經鋁鍍膜層、絕緣層到達該不鏽鋼薄片層，該穿孔內具有導電體，該導電體的上端電性連接該透明導電層，該導電體的下端電性連接該不鏽鋼薄片層，該導電體與該鋁鍍膜層間具有一絕緣環。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜太陽能電池，其中，係在該穿孔內表面形成該導電體，該導電體的內部為中空，該透明導電層具有孔，該孔與中空相通。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜太陽能電池，其中，該導電體與透明導電層相同材料，係由透明導電層延伸出來的凸出物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜太陽能電池，其中，該穿孔到達該不鏽鋼薄片層表面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜太陽能電池，其中，該穿孔到達該不鏽鋼薄片層內部或穿過該不鏽鋼薄片層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜太陽能電池，其中，該絕緣環係在該鋁鍍膜層位置的穿孔內表面，經由陽極處理所形成。
  7. 如申請專利範圍第1項或第4項或第5項所述之薄膜太陽能電池，其中，在該不鏽鋼薄片層的外表面層疊有一封裝層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜太陽能電池，其中，該絕緣層採用二氧化矽、氧化鋁、矽Si或塑膠材質。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜太陽能電池，其中，該半導體層採用NP型半導體或NP型多層半導體。
  10. 如申請專利範圍第1項或第3項所述之薄膜太陽能電池，其中，該透明導電層及導電體的材料選自銦錫氧化物(ITO)、氟掺雜的氧化錫(FTO)、銻的氧化錫(ATO)、銥錫氧化物膜(IRTOF)、氧化鋅(ZnO)及二氧化錫(SnO 2)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004103959A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池およびその製造方法
TW200834946A (en) * 2007-02-14 2008-08-16 Xun-Tian Hou Solar cell with low loss and high efficiency
TW201140860A (en) * 2010-05-11 2011-11-16 Xun-Tian Hou Thin film solar cell and manufacturing process thereof
WO2017075386A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Faraday&Future Inc. Content sharing system and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113629163A (zh) * 2020-05-07 2021-11-09 侯勋添 薄膜太阳能电池

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