[發明專利]一種含彩色藝術圖案的透光薄膜太陽能組件及其制作方法

在審

• 申請號: 201310725851.8
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103746021A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 李廷凱;劉茨萍;丁敦慶;周光輝
• 申請（專利權）人: 湖南共創光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種新型的薄膜太陽能組件加工方法，可用于加工帶有彩色藝術圖案的透光薄膜太陽能組件，特別是一種含彩色藝術圖案的透光薄膜太陽能組件及其制作方法。

背景技術：

太陽能組件與建筑相結合的應用(建筑光伏一體化，BIPV)?日益廣泛，僅可以取代傳統的建筑幕墻和窗戶，還可作為一種無污染的可再生能源，成為繼太陽能電站、太陽能應用型產品之外的又一大市場需求。太陽能組件在建筑幕墻和窗戶上的應用，不僅要提供電能、以部分滿足建筑內工業和辦公活動的需要，而且必須具有一定的透光效果。在這一點上，薄膜太陽能組件比晶硅組件更能實現均勻、可調的透光效果，所以成為BIPV的發展熱點。薄膜太陽能組件的基本結構由室外到室內依次為高透光性前板玻璃、鍍在前板玻璃上的電池膜層【透明前電極導電膜?+?Si基/CIGS/CdTe發電膜層?+?背電極導電膜】、PVB/有機硅膜/聚烯烴(TPO)膜等有機膠片、浮法玻璃或者有機背板材料。

目前市場上制成透光薄膜太陽能組件主要有兩種方法，第一種是調節薄膜太陽能電池的厚度和結構，實現半透明的發電膜層，在輔加透明膠片和透明背板材料，從而使整個組件實現均勻、連續的透光效果；另一種是采用激光劃刻的方式，去除薄膜電池上部分區域的發電膜層和背電極材料，只保留透明的前電極導電膜，從而使組件實現條紋相間的透光效果。這兩種方式都可以不破壞組件的發電性能，但在外觀上均顯單調，缺乏藝術性和美化功能，無法滿足建筑裝飾所需要的外觀要求。目前國內外鮮有將建筑裝飾玻璃的加工方法與光伏發電技術相結合的案例，本專利也填補了此項空白，并有利于促進建筑技術與光伏技術的進一步的結合，促進光伏建筑一體化的快速發展。

發明內容：

本發明為了實現在保證薄膜組件的發電性和透光性的同時，提高組件的藝術裝飾性和外觀美化的功能，提供一種含彩色藝術圖案的透光薄膜太陽能組件及其制作方法。

本發明采用如下技術方案實現其發明目的：一種含彩色藝術圖案的透光薄膜太陽能組件及其制作方法，它由超白前板玻璃1、發電膜層2、封裝膠片3、彩色夾膠材料4、背板玻璃或有機背板5組成，其主要工藝流程是：玻璃上鍍膜23、激光刻劃鍍膜前板玻璃24、貼附匯流材料25、鋪設第一層透明封裝膠片26、鋪設彩色夾膠材料27、鋪設第二層透明封裝膠片和背板玻璃28、層壓組件，安裝接線盒29、制取具有隔音、隔熱性能的中空組件30；

玻璃上鍍膜23：首先采用行業通用的方法，依次把透明前電極導電膜（化學氣相沉積法、濺射），Si基/CIGS/CdTe發電膜層（PECVD，共蒸法和進空間升華法）和背電極導電膜（化學氣相沉積法、濺射）鍍在超白前板玻璃1上。目前，前電極材料為透明導電金屬氧化物(TCO)，背電極為金屬膜層（比如金屬鉬Mo）或亦為TCO膜層；

激光刻劃鍍膜前板玻璃24：把鍍膜前板玻璃放置于激光劃刻的腔室內，非鍍膜面朝向激光頭。激光從前板玻璃的非鍍膜面入射，以一定光斑大小聚焦在發電膜層2上，沿著垂直于薄膜電池死區的方向，把發電膜層2和背電極導電膜劃刻掉，劃刻掉的物質用真空泵抽吸走。在垂直于薄膜電池死區、平行于組件邊緣的方向上，激光每隔一定距離劃刻一道，周而反復，制造出鍍膜前板玻璃的透光度?？刹捎枚鄠€激光頭同時工作，提高加工效率；適用的激光波長為530-540nm綠光，光斑大小為0.05-0.4mm，單道激光的能量與光斑大小、發電膜層2/背電極材料的種類和厚度相關，范圍在0.5W-5W；若鍍膜前板玻璃已經具有一定的透光度，則可略過上述步驟。例如非晶硅薄膜電池，控制非晶硅電池層的厚度在即可實現不同的透光效果；

貼附匯流材料25：在具有一定透光度的鍍膜前板玻璃上，貼附正負極電池的匯流材料，比如銀膠+導帶，或者導電膠帶，然后用導帶將正負極引出來；

鋪設第一層透明封裝膠片26：例如透明PVB/有機硅/聚烯烴(TPO)/EVA等有機膠片，如果使用透明EVA，需配合邊緣密封膠，以改善其防水性；如果使用透明PVB，背板只能采用透明玻璃；

鋪設彩色夾膠材料27：鋪設呈現彩色藝術圖案、能耐一定高溫（>200攝氏度）、且不溶于封裝膠片3和背板材料的彩色夾膠材料4，包括但不限于絹絲布、彩繡布、噴繪布、噴畫背膠、相紙。為保證兩層封裝膠片3之間、或者封裝膠片3和背板有機材料之間的粘結力，彩色夾膠材料4的長寬須小于膠片的長寬，且裁剪成有一定的鏤空度的圖案，鏤空比不小于30%；