TWI401813B - Can show the image of thin film solar cells and process - Google Patents

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Description

可顯現圖像之薄膜太陽能電池及製程
本發明係有關於一種薄膜太陽能電池，尤指一種「可顯現圖像之薄膜太陽能電池及製程」，利用光罩遮蔽與雷射劃線而令薄膜太陽能電池顯現有圖像，俾以提高其附加價值。
由於全球氣候變遷、空氣污染問題以及資源日趨短缺之故，太陽能發電做為動力供應主要來源之一的可能性，已日益引起人們注目，這也是近年以矽晶圓為主的太陽能電池市場快速成長的原因，然而，矽晶圓為主的太陽能發電技術其成本畢竟高出傳統電力產生方式甚多，因此目前市場仍只能侷限於特定用途，也因此世界上主要的研究單位，均致力於投入太陽能相關技術的研究，企求開發出新的物質，能降低產品成本並提升效能，其中，薄膜式太陽能電池由於可以使用在價格低廉的玻璃、塑膠、陶瓷、石墨，金屬片等不同材料當基板來製造，形成可產生電壓的薄膜厚度僅需數μm，相較於矽晶圓必須維持一定厚度而言，材料使用非常少，而且由於薄膜是可使用軟性基材，應用彈性大，因此，習知之一種薄膜太陽能電池，使用玻璃為基板，並常見使用於大樓窗戶，藉此產生發電之效果，進而節省大量的電費，並有效達到節能省碳之效果。
詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有些許不足之處，主要原因係歸如下：
(一)、其薄膜太陽能電池係利用陽光進行發電，是故有相當程度的隔離陽光，因此顯得有室內採光不足之情況，使降低應用薄膜太陽能電池於窗戶之意願。
(二)、其薄膜太陽能電池應用於窗戶時，係不具有顯現圖像之效果，即無法提高其附加價值。
有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。
其薄膜太陽能電池係利用陽光進行發電，是故有相當程度的隔離陽光，因此顯得有室內採光不足之情況，使降低應用薄膜太陽能電池於窗戶之意願，又該薄膜太陽能電池不具有顯現圖像之效果，而有無法提高其附加價值之缺失。
一種可顯現圖像之薄膜太陽能電池及製程，其薄膜太陽能電池係包括有一基板與一反應層，該基板具有透光性，並可為一硬質的玻璃材質或為一軟質的塑膠材質所製成，該反應層係包含有薄膜層(p-i-n層)與導電膜層(AZO&Ag)，且反應層形成於基板之一端表面處，又該反應層局部經由雷射劃線方式切除薄膜層(p-i-n層)與導電膜層(AZO&Ag)，藉由上述結構，令受雷射劃線部份形成有鏤空區，並以鏤空區與未穿透雷射部份配合顯現有圖像。
其製程步驟如下：a、清潔表面，將薄膜太陽能電池置入去離子水中進行震盪，藉以清潔其表面；b、烘乾，將清潔後之薄膜太陽能電池置入烘箱中，藉以去除表面水份；c、貼光罩，配合第3圖所示，將具有遮光圖樣之光罩平貼於薄膜太陽能電池；d、雷射劃線，將薄膜太陽能電池置於雷射劃線機中，其雷射劃線機之參數為波長為532nm、間距為0.5mm，且功率為400W，並由光罩端面進行雷射劃線；e、清潔表面，將光罩取下，並經由去離子震盪而去除雷射劃線後之粉末殘留，即能於薄膜太陽能電池表面顯現出光罩之圖像，又經由發電量測試，該雷射劃線後之薄膜太陽能電池之率效僅有些許的下降，並不影響其發電效果。
(一)、其薄膜太陽能電池之反應層由雷射劃線有鏤空區，藉由鏤空區增加其透光度，俾以提供採光上之應用。
(二)、該反應層之鏤空區與未穿透雷射之部份配合形成有圖像，藉由薄膜太陽能電池之圖像顯現，即能提高其附加價值。
為使　貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：先請由第1圖與第2圖所示觀之，一種可顯現圖像之薄膜太陽能電池及製程，其薄膜太陽能電池(10)係包括有一基板(11)與一反應層(12)，該基板(11)具有透光性，並可為一硬質的玻璃材質或為一軟質的塑膠材質所製成，該反應層(12)係包含有薄膜層(p-i-n層)與導電膜層(AZO&Ag)，且反應層(12)形成於基板(11)之一端表面處，又該反應層(12)局部經由雷射劃線方式切除薄膜層(p-i-n層)與導電膜層(AZO&Ag)，藉由上述結構，令受雷射劃線部份形成有鏤空區(121)，並以鏤空區(121)與未穿透雷射部份配合顯現有圖像(122)。
再請由第2圖所示觀之，其製程步驟如下：a、清潔表面(10a)，將薄膜太陽能電池(10)置入去離子水中進行震盪，藉以清潔其表面；b、烘乾(10b)，將清潔後之薄膜太陽能電池(10)置入烘箱中，藉以去除表面水份；c、貼光罩(10c)，配合第3圖所示，將具有遮光圖樣之光罩(20)平貼於薄膜太陽能電池(10)；d、雷射劃線(10d)，如第4、5圖所示，將薄膜太陽能電池(10)置於雷射劃線機(30)中，其雷射劃線機(30)之參數為波長為532nm、間距為0.5mm，且功率為400W，並由光罩(20)端面進行雷射劃線；e、清潔表面(10e)，將光罩(20)取下，並經由去離子震盪而去除雷射劃線後之粉末殘留，即能於薄膜太陽能電池(10)表面顯現出光罩(20)之圖像(122)(如第1圖所示)，又經由發電量測試，即能獲得如第6圖所示圖表，該雷射劃線後之薄膜太陽能電池(10)之率效僅有些許的下降，並不影響其發電效果。
藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：(一)其薄膜太陽能電池(10)之反應層(12)由雷射劃線有鏤空區(121)，藉由鏤空區(121)增加其透光度，俾以提供採光上之應用；(二)該反應層(12)之鏤空區(121)與未穿透雷射之部份配合形成有圖像(122)，藉由薄膜太陽能電池(10)之圖像(122)顯現，即能提高其附加價值。
綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請　鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。
唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
 本發明部份：
(10)．．．薄膜太陽能電池
(10a)．．．清潔表面
(10b)．．．烘乾
(10c)．．．貼光罩
(10d)．．．雷射劃線
(10e)．．．清潔表面
(11)．．．基板
(12)．．．反應層
(121)．．．鏤空區
(122)．．．圖像
(30)．．．雷射劃線機
(20)．．．光罩
第1圖：係本發明之立體圖。
第2圖：係本發明之步驟流程圖。
第3圖：係本發明之貼光罩之示意圖。
第4圖：係本發明之雷射劃線之示意圖(一)。
第5圖：係本發明之雷射劃線之示意圖(二)。
第6圖：係本發明之發電效率之曲線圖。
(10)．．．薄膜太陽能電池
(11)．．．基板
(12)．．．反應層
(121)．．．鏤空區
(122)．．．圖像

Claims (10)

  1. 一種可顯現圖像之薄膜太陽能電池，其薄膜太陽能電池係包括有一基板與一反應層，其特徵在於：該反應層係包含有薄膜層(p-i-n層)與導電膜層(AZO&Ag)，且反應層形成於基板之一端表面處，又該反應層局部經由雷射配合一具有遮光圖樣之光罩而以劃線切割方式切除薄膜層(p-i-n層)與導電膜層(AZO&Ag)，令受雷射劃線部份形成有鏤空區，並以鏤空區與未穿透雷射部份配合顯現有圖像。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之可顯現圖像之薄膜太陽能電池，其中，基板具有透光性，並為一硬質的玻璃材質所製成。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之可顯現圖像之薄膜太陽能電池，其中，基板具有透光性，並為一軟質的塑膠材質所製成。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之可顯現圖像之薄膜太陽能電池，其中，雷射波長為532nm、雷射間距為0.5mm，且雷射功率為400W。
  5. 一種可顯現圖像之薄膜太陽能電池製程，其步驟為：a、清潔表面，將薄膜太陽能電池置入去離子水中進行震盪，藉以清潔其表面；b、烘乾，將清潔後之薄膜太陽能電池置入烘箱中，藉以去除表面水份；c、貼光罩，將具有遮光圖樣之光罩平貼於薄膜太陽能電池；d、雷射劃線，將薄膜太陽能電池置於雷射劃線機中，並由光罩端面進行雷射劃線； e、清潔表面，將光罩取下，並經由去離子震盪而去除雷射劃線後之粉末殘留，即能於薄膜太陽能電池表面顯現出光罩圖像。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之可顯現圖像之薄膜太陽能電池製程，其中，雷射劃線機之波長為532nm、間距為0.5mm、功率為400W。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述之可顯現圖像之薄膜太陽能電池製程，其中，薄膜太陽能電池係包括有一基板與一反應層。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述之可顯現圖像之薄膜太陽能電池製程，其中，反應層係包含有薄膜層(p-i-n層)與導電膜層(AZO&Ag)。
  9. 根據申請專利範圍第7項所述之可顯現圖像之薄膜太陽能電池製程，其中，基板具有透光性，並為一硬質的玻璃材質所製成。
  10. 根據申請專利範圍第7項所述之可顯現圖像之薄膜太陽能電池製程，其中，基板具有透光性，並為一軟質的塑膠材質所製成。
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