專(zhuān)利名稱(chēng)：：建筑整合式光伏面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于ー種光伏裝置，且特別是有關(guān)于ー種薄膜型建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)面板,且該薄膜型建筑整合式光伏面板可反射可見(jiàn)光譜的一特殊顔色。
背景技術(shù)：
：光伏電池可藉由光伏效應(yīng)將陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)換成電力，且光伏電池所組成元件可用于制作光伏模塊或太陽(yáng)能面板。在建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)技術(shù)的應(yīng)用中,光伏模塊被制造成與建筑材料(如窗戶(hù)、屋頂與外墻材料等)一體成形。在壅塞的都會(huì)區(qū)域，對(duì)于如何將太陽(yáng)能利用于使建筑物時(shí)維持引人注目的外觀(guān)而言，BIPV技術(shù)是ー種理想的解決良方。目前可供利用的光伏電池大多由塊狀材料(諸如結(jié)晶硅或多晶硅材料)所組成。在BIPV材料中所包含的塊狀光伏電池多為非透明材料，因此只限于應(yīng)用在遮光板、屋頂或外墻等材料。然而，由于BIPV窗戶(hù)材料必須為透明材質(zhì)，而且最好能夠反射出建筑師與客戶(hù)在美學(xué)偏好方面所欲呈現(xiàn)的(在可見(jiàn)光譜內(nèi)的)顔色。因此，迄今仍有待開(kāi)發(fā)出新的技術(shù)來(lái)解決上述種種問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容在一方面，本發(fā)明關(guān)于ー種BIPV面板。在其中一個(gè)實(shí)施例中，BIPV面板包含一基材層、一反射層、一第一導(dǎo)電層、一主動(dòng)層與一第二導(dǎo)電層。反射層形成于基材層上，并且具有多個(gè)第一窗ロ以使基材層暴露出多個(gè)基材層第一外露部分。第一導(dǎo)電層形成于反射層與上述多個(gè)第一窗ロ所暴露出上述多個(gè)基材層第一外露部分上，具有多個(gè)第二窗ロ以使基材層暴露出多個(gè)基材層第二外露部分，且每ー上述的第二窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗口內(nèi)。主動(dòng)層形成于第一導(dǎo)電層上，具有多個(gè)第三窗ロ以使第一導(dǎo)電層暴露出多個(gè)第一導(dǎo)電層第一外露部分，且姆ー上述的第三窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗ロ內(nèi)。第二導(dǎo)電層形成于主動(dòng)層上，具有多個(gè)第四窗ロ以使第一導(dǎo)電層暴露出多個(gè)第一導(dǎo)電層第二外露部分，且每ー上述的第四窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗ロ內(nèi)。其中，反射層具有一折射率與一厚度，藉以使BIPV面板的反射率光譜在一可見(jiàn)光譜的一選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于一入射光具有一最大值。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的選定波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)于紫色、深藍(lán)色、淺藍(lán)色、銀色、金色、橙色、紅色與棕色當(dāng)中至少ー者。在其中一個(gè)實(shí)施例中，反射層的折射率介于I.5與6.5之間。在其中一個(gè)實(shí)施例中，反射層包含碳化娃(siliconcarbide;SiC),且反射層的厚度介于Inm與300nm之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，反射層包含微晶娃(micro-crystallinesilicon;Uc-Si),且反射層的厚度介于Inm與600nm之間。在其中一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層包含一透明導(dǎo)電氧化物(transparentconductingoxide;TCO)或一金屬。透明導(dǎo)電氧化物包含氧化鋅(zincoxide;ZnO)、氧化錫(tinoxide;Sn02)、氧化銦(indiumtinoxide;ITO)、氧化招錫(aluminumtinoxide;ATO)、氧化招鋒(aluminumzincoxide;AZO)、氧化鎘銦(cadmiumindiumoxide;CI0)、氧化鎘鋒(cadmiumzincoxide;CZ0)、氧化嫁鋒(galliumzincoxide;GZ0)與氧化氟錫(fluorinetinoxide;FT0)當(dāng)中至少一者。金屬包含鑰(moIybdenum;Mo)>欽(titanium;Ti)、鎮(zhèn)(nickel;Ni)、金(gold;Au)、銀(silver;Ag)、絡(luò)(chromium;Cr)與銅(copper;Cu)當(dāng)中至少一者。在其中一個(gè)實(shí)施例中，主動(dòng)層更包含至少一光伏層，且光伏層由至少一半導(dǎo)體所形成。其中，所述的半導(dǎo)體包含第IV族元素半導(dǎo)體、第III-V族元素半導(dǎo)體、第II-VI族元素半導(dǎo)體與有機(jī)化合物半導(dǎo)體(organiccompoundsemiconductors)當(dāng)中至少一者。在一方面，本發(fā)明關(guān)于ー種BIPV面板。在其中一個(gè)實(shí)施例中，BIPV面板包含一基材層、一第一導(dǎo)電層、一主動(dòng)層、一第二導(dǎo)電層與一反射層。主動(dòng)層形成于第一導(dǎo)電層上；第ニ導(dǎo)電層形成于主動(dòng)層上；且反射層形成于基材層與第一導(dǎo)電層之間，或形成于第二導(dǎo)電層上使第一導(dǎo)電層形成于基材層上。其中，反射層具有一折射率與一厚度，藉以使BIPV面板的反射率光譜在一可見(jiàn)光譜的一選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于一入射光具有一最大值。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的選定波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)于紫色、深藍(lán)色、淺藍(lán)色、銀色、金色、橙色、紅色與棕色當(dāng)中至少ー者。在其中一個(gè)實(shí)施例中，反射層包含碳化娃(siliconcarbide;SiC)或微晶娃kmicro—crystaliinesilicon;uc-bi)在另一個(gè)實(shí)施例中，反射層包含微晶娃(micro-crystallinesilicon;Uc-Si),且反射層的厚度介于Inm與600nm之間。在其中一個(gè)實(shí)施例中，且反射層的厚度介于Inm與600nm之間。在其中一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層包含一透明導(dǎo)電氧化物(transparentconductingoxide;TC0)5一金偶。在另一方面，本發(fā)明關(guān)于ー種BIPV面板。在其中一個(gè)實(shí)施例中，BIPV面板包含一基材層、一第一導(dǎo)電層、一主動(dòng)層、與一第二導(dǎo)電層。第一導(dǎo)電層形成于基材層上；主動(dòng)層形成于第一導(dǎo)電層上；第二導(dǎo)電層形成于主動(dòng)層上；其中，第一導(dǎo)電層具有一厚度，藉以使BIPV面板的反射率光譜在一可見(jiàn)光譜所對(duì)應(yīng)的紫色、深藍(lán)色、淺藍(lán)色、銀色、金色、橙色、紅色與棕色當(dāng)中至少ー者的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于一入射光具有一最大值。在其中一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層與第二導(dǎo)電層包含一透明導(dǎo)電氧化物(transparentconductingoxide;TC0)5一金偶。在其中一個(gè)實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層的厚度介于Inm與3000nm之間。在又一方面,本發(fā)明關(guān)于ー種形成BIPV面板的方法。在其中一實(shí)施例中，該方法包含以下步驟首先，在一基材層上沉積出一反射層，并在反射層上刻劃出多個(gè)第一窗ロ，藉以使基材層暴露出多個(gè)基材層第一外露部分。接著，在反射層上以及在基材層被第一窗ロ所暴露出的第一外露部分上沉積出一第一導(dǎo)電層，并且在第一導(dǎo)電層上刻劃出多個(gè)第二窗ロ，藉以使基材層暴露出多個(gè)基材層第二外露部分，并使姆一上述的第二窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗口內(nèi)。緊接著，在第一導(dǎo)電層上沉積出一主動(dòng)層，并在主動(dòng)層上劃出多個(gè)第三窗ロ，藉以使第一導(dǎo)電層暴露出多個(gè)第一導(dǎo)電層第一外露部分，并使每一上述的第三窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗ロ內(nèi)。然后，在主動(dòng)層上沉積出一第二導(dǎo)電層，并在第二導(dǎo)電層上劃出多個(gè)第四窗ロ，藉以使第一導(dǎo)電層暴露出多個(gè)第一導(dǎo)電層第二外露部分，并使姆一上述的第四窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗口內(nèi)。其中，反射層具有一折射率與一厚度，藉以使BIPV面板的反射率光譜在一可見(jiàn)光譜的一選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于一入射光具有一最大值。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的選定波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)于紫色、深藍(lán)色、淺藍(lán)色、銀色、金色、橙色、紅色與棕色當(dāng)中至少ー者，且反射層包含碳化娃(siliconcarbide;SiC)或微晶娃kmicro-crystallinesilicon;yc-Si)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述的刻劃步驟利用一激光加以實(shí)施。以上的說(shuō)明僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例說(shuō)明，依據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例說(shuō)明而作其它種種的改良及變化，當(dāng)仍屬于本發(fā)明的發(fā)明精神及界定的專(zhuān)利范圍內(nèi)。圖I顯示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的一光伏面板的剖面結(jié)構(gòu)圖；圖2顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，三種光伏面板對(duì)入射光在基材層上的穿透率與反射率光譜圖；圖3(a)與圖3(b)分別顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，三種光伏面板對(duì)光入射至基材層的穿透率光譜與吸收率光譜；圖4(a)至圖4(f)顯示制造薄膜光伏面板的一列處理程序；圖5顯示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的一光伏面板500的剖面結(jié)構(gòu)圖；圖6顯示在光伏面板的局部位置產(chǎn)生不整齊均勻或斷裂的刻劃線(xiàn)；圖7顯示本發(fā)明第三實(shí)施例為解決「死區(qū)(DeadZone)J問(wèn)題所提供的技術(shù)方案；圖8(a)至圖8(h)顯示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所提供的解決「死區(qū)(DeadZone)J問(wèn)題所提供的技術(shù)方案來(lái)制造光伏面板的一列處理程序；圖9顯示利用8(a)至8(h)圖的制程所制作出的光伏面板的局部影像；圖10顯示可見(jiàn)光譜中的各顏色與波長(zhǎng)范圍以及頻率范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)表；圖11顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，三種光伏面板的光伏與光學(xué)性質(zhì)摘要表；圖12顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，其中二種光伏面板(微晶硅反射層的厚度分別為30nm與50nm)的光伏與光學(xué)性質(zhì)摘要表；以及圖13顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，其它各種(具有不同微晶硅反射層的厚度)光伏面板的光伏與光學(xué)性質(zhì)摘要表。主要元件符號(hào)說(shuō)明100光伏面板110基材層120反射層130第一(前)導(dǎo)電層140主動(dòng)層150第二(后)導(dǎo)電層160背面層202,204,206光譜曲線(xiàn)208、210、212光譜曲線(xiàn)214光譜曲線(xiàn)302,304,306光譜曲線(xiàn)308、310、312光譜曲線(xiàn)410基材層420第一(前)導(dǎo)電層425第一窗ロ(或開(kāi)ロ)430主動(dòng)層432非晶硅層434微晶硅層435第二窗ロ(或開(kāi)ロ)440第二(背)導(dǎo)電層445第三窗ロ(或開(kāi)ロ)462正電極464負(fù)電極500光伏面板510基材層520反射層530第一(前)導(dǎo)電層540主動(dòng)層542非晶硅層544微晶娃層550第二(后)導(dǎo)電層560死區(qū)535第一窗ロ545第二窗ロ555第三窗ロ700光伏面板710基材層720反射層730第一導(dǎo)電層740主動(dòng)層750第二導(dǎo)電層742非晶硅層744微晶硅層770有色窗ロ(colorwindows)760死區(qū)810基材層820反射層825第一窗ロ(或開(kāi)ロ)830第一(前)導(dǎo)電層835第二窗ロ(或開(kāi)ロ)840主動(dòng)層842非晶硅層844微晶硅層845第三窗ロ(或開(kāi)ロ)850第二(背)導(dǎo)電層855第四窗ロ(或開(kāi)ロ)862正電極864負(fù)電極C1、C2、C3、C4、C5光伏電池Cla、C2a光伏電池Pl第一激光刻劃P2第二激光刻劃P3第三激光刻劃P4第四激光刻劃具體實(shí)施例方式本發(fā)明所采用的具體實(shí)施例，將藉由以下的實(shí)施例及圖式作進(jìn)ー步的說(shuō)明。然而，本發(fā)明可以利用多種形式加以實(shí)施，下述實(shí)施例所揭露的內(nèi)容主要提供給所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者能夠具體理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，本發(fā)明的專(zhuān)利范圍并不局限于下述實(shí)施例所揭露的內(nèi)容?？梢员焕斫獾氖?，在以下的描述中，每當(dāng)提及一元件形成在另一元件上時(shí)，代表該可直接或間接(在兩者之間存在其它元件)形成在所述另一元件上。反之，每當(dāng)提及一元件直接形成在另一元件上時(shí)，則表示在兩者之間不存在其它元件。此外，「與/或」的意義可包含所列的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)目的任何或所有的組合。在以下所揭露的內(nèi)容中，所述的「大約」是指所揭露數(shù)值增減20%內(nèi)的范圍，較佳者為所揭露數(shù)值增減10%內(nèi)的范圍，更佳者為所揭露數(shù)值增減5%內(nèi)的范圍。在以下所揭露的「基材層」是指ー薄型材料層，且薄型材料層的成分可為硅、ニ氧化娃、氧化招、藍(lán)寶石、鍺、神化鎵(galIiumarsenide;GaAs)、娃鍺合金、磷化銦(indiumphosphide;InP)、塑料、金屬等可應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置(如光伏電池)者。以下將結(jié)合圖式圖I至圖13，對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例提出更為具體的說(shuō)明。依據(jù)本發(fā)明的目的，在其中一方面，本發(fā)明關(guān)于ー種(薄膜型)建筑整合式光伏面板/裝置。圖I顯示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的一光伏面板100的剖面結(jié)構(gòu)圖。光伏面板100可作為一建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)面板使用，并且具有一基材層110、一反射層120、一第一(前)導(dǎo)電層130、一主動(dòng)層140、一第二(后)導(dǎo)電層150與一背面層160。反射層120形成于基材層110上,第一導(dǎo)電層130形成于反射層120上,主動(dòng)層140形成于第一導(dǎo)電層130上,第二導(dǎo)電層150形成于主動(dòng)層140上,且背面層160形成于第二導(dǎo)電層150上。反射層120具有反射層具有一折射率與一厚度,藉以使BIPV面板的反射率光譜在一可見(jiàn)光譜的一選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于一入射光具有一最大值。請(qǐng)ー并參閱圖10，其顯示可見(jiàn)光譜中的各顔色與波長(zhǎng)范圍以及頻率范圍的對(duì)應(yīng)關(guān)系表。較佳者，反射層的反射率大約介于I.5與6.5之間。圖I所示的光伏面板100可作為BIPV面板使用，并且應(yīng)用于建筑物的窗戶(hù)、屋頂、墻壁或其它類(lèi)似建材。藉由選取適當(dāng)?shù)姆瓷鋵?20的材料及厚度，可使BIPV窗戶(hù)、屋頂、墻壁或其它類(lèi)似建材，呈現(xiàn)出建筑師與客戶(hù)在美學(xué)偏好方面所欲呈現(xiàn)的顔色。對(duì)圖I所顯示的光伏面板100而言，基材層110可為ー薄層材料，其組成成份可包含娃、ニ氧化娃、氧化招、藍(lán)寶石、鍺、神化鎵(galIiumarsenide;GaAs)、娃鍺合金、磷化銦(indiumphosphide;InP)、玻璃、塑料與金屬等應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置(如光伏電池)的材料。第一導(dǎo)電層130與第二導(dǎo)電層150由相同或?qū)嵸|(zhì)不同的材料所形成。在本實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層130可由透明導(dǎo)電氧化物(transparentconductingoxide;TCO)或一金屬形成。其中，透明導(dǎo)電氧化物可包含氧化鋅(zincoxide;ZnO)、氧化錫(tinoxide;Sn02)、氧化銦(indiumtinoxide;ITO)、氧化招錫(aluminumtinoxide;AT0)、氧化招鋒(aluminumzincoxide;AZO)、氧化鎘銦(cadmiumindiumoxide;CIO)、氧化鎘鋒(cadmiumzincoxide;CZ0)、氧化嫁鋒(galliumzincoxide;GZ0)與氧化氟錫(fluorinetinoxide;FT0)當(dāng)中至少一者；金屬可包含鑰(molybdenum;Mo)、欽(titanium;Ti)、鎮(zhèn)(nickel;附)、金(區(qū)01(1;六11)、銅(copper;Cu)、絡(luò)(chromium;Cr)與銀(silver;Ag)當(dāng)中至少一者。除以上所述的透明導(dǎo)電氧化物與金屬之外，其它透明導(dǎo)電氧化物與金屬亦可用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。依據(jù)本發(fā)明所揭露的內(nèi)容，可以選擇讓陽(yáng)光在第二導(dǎo)電層150或基材層110處入射至光伏面板100，據(jù)以選擇對(duì)應(yīng)的材料選用方案。若選擇讓陽(yáng)光在第二導(dǎo)電層150處入射至光伏面板100，則第二導(dǎo)電層150必須由透明導(dǎo)電材料所形成。反之，若選擇讓陽(yáng)光在基材層110處入射至光伏面板100，則基材層110必須由透明材料(如玻璃)所形成；且第二導(dǎo)電層150由透明導(dǎo)電材料所形成。前者有時(shí)會(huì)被歸類(lèi)為「基材型光伏電池」，后者有時(shí)會(huì)被歸類(lèi)為「上板型(superstrate-type)光伏電池」。主動(dòng)層140可包含至少一光伏層，且光伏層可由至少一半導(dǎo)體所形成。所述的半導(dǎo)體包含第IV族元素半導(dǎo)體、第III-V族元素半導(dǎo)體、第II-VI族元素半導(dǎo)體與有機(jī)化合物半導(dǎo)體(organiccompoundsemiconductors)當(dāng)中至少一者。在本實(shí)施例中，主動(dòng)層140包含一串接接面的堆棧結(jié)構(gòu)。舉例而言，所述的堆棧結(jié)構(gòu)可具有一非晶娃(amorphoussilicon;a-Si)層與一微晶娃層(micro-crystallinesilicon;yc-Si)層。非晶娃層形成于第一導(dǎo)電層130上，且微晶硅層形成于非晶硅層上，藉以定義出ーa-Si/yc-Si串接接面。在另ー實(shí)施例中，堆棧結(jié)構(gòu)可具有一n型摻雜的硫化鎘(CdS)層與ーp型摻雜的碲化鎘(CdTe)層。n型摻雜的硫化鎘層形成于第一導(dǎo)電層130上，且p型摻雜的碲化鎘層形成于n型摻雜的硫化鎘層上，藉以定義出ーn:CdS/P=CdTe串接接面。在另ー實(shí)施例中，主動(dòng)層140的光伏層可為在化學(xué)周期表中的第IV族元素的半導(dǎo)體薄膜、第III-V族化合物半導(dǎo)體薄膜、第II-VI族化合物半導(dǎo)體薄膜、有機(jī)半導(dǎo)體薄膜當(dāng)中的至少ー者。詳言之，上述在化學(xué)周期表中的第IV族元素的半導(dǎo)體薄膜可為ー碳薄膜、ー硅薄膜、ー鍺薄膜、一碳化硅薄膜或ー硅鍺薄膜，其中每ー者皆可為單晶、多晶、非晶與微晶當(dāng)中的至少ー種形式。舉例而言，上述在化學(xué)周期表中的第III-V族化合物半導(dǎo)體薄膜可為神化鎵(galliumarsenide;GaAs)薄膜與憐化銦嫁(indiumgalliumphosphide;InGaP)薄膜當(dāng)中至少ー者。上述在化學(xué)周期表中的第II-VI族化合物半導(dǎo)體薄膜可為ニ硒化銅銦(copperindiumdiselenide;CIS)薄膜、ニ硒化銅銦嫁(copperindiumgalliumdiselenide;CIGS)薄膜與締化鎘(cadmiumtelluride;CdTe)薄膜當(dāng)中至少ー者。更進(jìn)ー步來(lái)說(shuō),上述的有機(jī)化合物半導(dǎo)體薄膜可為ー種由共軛聚合物提供者與富勒烯衍生物(PCMB)接受者所組成的混合物。此外，主動(dòng)層140可為一光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的PN單層結(jié)構(gòu)，且所述的PN單層結(jié)構(gòu)由P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體所組成?；蛘?，主動(dòng)層140可為一光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的PIN單層結(jié)構(gòu)，且所述的PIN單層結(jié)構(gòu)由P型半導(dǎo)體、本質(zhì)層(intrinsiclayer)與N型半導(dǎo)體所組成。然而，本發(fā)明并不以此為限。在另ー實(shí)施例中，主動(dòng)層可為ー串接接面堆棧結(jié)構(gòu)、三接面堆棧結(jié)構(gòu)或多于三層的光電轉(zhuǎn)換薄膜結(jié)構(gòu)。接下來(lái)，將繼續(xù)詳述本實(shí)施例的具體實(shí)施方式。在其中一種實(shí)施方式中，基材層110由厚度約為3.2mm的玻璃所形成；第一導(dǎo)電層130與第二導(dǎo)電層150厚度分別約為1700nm與1450nm的透明導(dǎo)電氧化物薄膜。主動(dòng)層140包含一非晶硅層與ー微晶硅層，且非晶硅層與微晶硅層的總厚度約為1800nm。反射層120由丨折射率約為2.55的碳化硅薄膜所形成。藉由碳化硅薄膜厚度的變化，光伏面板100可被制作來(lái)反射出可見(jiàn)光譜中不同的顔色。依據(jù)本發(fā)明，基材層110、第一導(dǎo)電層130、第二導(dǎo)電層150與主動(dòng)層140的厚度亦可配合反射層120的厚度而變化性地采用，藉以實(shí)現(xiàn)所欲呈現(xiàn)的反射性質(zhì)。圖2顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，三種光伏面板對(duì)入射光在基材層110上的穿透率與反射率光譜圖。每一光伏面板100利用碳化硅薄膜作為反射層。在圖2中，光譜曲線(xiàn)202、204與206分別對(duì)應(yīng)于碳化硅薄膜的厚度為10nm、15nm與20nm的穿透率光譜；光譜曲線(xiàn)208、210與212分別對(duì)應(yīng)于碳化硅薄膜的厚度為10nm、15nm與20nm的反射率光譜。光譜曲線(xiàn)214為僅單獨(dú)使用玻璃基材(即未設(shè)置反射層)的穿透率光譜。由圖2可知，穿透率會(huì)隨著碳化硅薄膜厚度的增加而降低，反射率則會(huì)隨著碳化硅薄膜厚度的増加而增カロ。隨著碳化硅薄膜厚度的増加，反射率的最大值往長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng)。同時(shí)，上述三種光伏面板分別呈現(xiàn)出紫色、深藍(lán)色與淺藍(lán)色的外觀(guān)。薄膜光伏面板包含非晶硅與微晶硅的串接堆棧層以做為主動(dòng)層時(shí)，所具有的光電轉(zhuǎn)換效率高于非晶硅單接面的主動(dòng)層。非晶硅與微晶硅的能隙分別約為I.8eV與I.IeV0因?yàn)槲⒕Ч璧哪芟遁^小的緣故，具有串接堆棧架構(gòu)的光伏電池可加強(qiáng)吸收紅光波長(zhǎng)范圍的光線(xiàn)，藉以提升光電轉(zhuǎn)換效率，如此可導(dǎo)致在缺乏反射層時(shí)，使光伏面板100呈現(xiàn)深色或黯淡顏色的外觀(guān)。當(dāng)一反射層120插設(shè)在基材層110與第一導(dǎo)電層130之間時(shí)(如圖I所不)，在維持高光電轉(zhuǎn)換效率之余，光伏面板100仍可具有相當(dāng)引人注目的外觀(guān)顏色。請(qǐng)ー并參閱圖11，其顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，三種光伏面板的光伏與光學(xué)性質(zhì)摘要表。在圖11中,VOC表示開(kāi)路電壓(open-circuitvoltage);ISC代表短路電流(short-circuitcurrent)；PMPP代表最大功率點(diǎn)位置；PStable代表穩(wěn)定功率；FF代表填充因子；RS代表串聯(lián)阻抗；RSH代表并聯(lián)阻抗；Trans.代表穿透率；Refl.代表反射率；()內(nèi)的數(shù)字代表波長(zhǎng)，其單位為nm。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，反射層120為ー折射率為3.5的微晶硅薄膜。圖3(a)與圖3(b)分別顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，三種光伏面板對(duì)光入射至基材層100的穿透率光譜與吸收率光譜。在圖3(a)中，光譜曲線(xiàn)302、304與306分別對(duì)應(yīng)于微晶硅反射層的厚度為30nm、40nm與50nm的穿透率光譜；在圖3(b)中，光譜曲線(xiàn)308、310與312分別對(duì)應(yīng)于微晶娃反射層的厚度為30nm、40nm與50nm的反射率光譜。由圖3(b)中可以看出隨著微晶硅反射層厚度的増加，反射率的最大值往長(zhǎng)波長(zhǎng)移動(dòng)。當(dāng)微晶硅反射層的厚度分別為30nm與50nm時(shí)，光伏面板分別呈現(xiàn)出銀(緑)色與金色的外觀(guān)。請(qǐng)ー并參閱圖12，其顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，其中二種光伏面板(微晶硅反射層的厚度分別為30nm與50nm)的光伏與光學(xué)性質(zhì)摘要表。在圖12中，各相關(guān)參數(shù)的說(shuō)明與圖11所描述者相同。請(qǐng)繼續(xù)參閱圖13，其顯示依據(jù)本發(fā)明不同的實(shí)施方式，其它各種(具有不同微晶硅反射層的厚度)光伏面板的光伏與光學(xué)性質(zhì)摘要表。在圖13中，各相關(guān)參數(shù)的說(shuō)明與圖11所描述者相同。在本發(fā)明另一方面，提供ー種用以作為BIPV面板的薄膜光伏面板的一系列有關(guān)于沉積與刻劃的制造步驟。請(qǐng)參閱圖4(a)至圖4(f)，其顯示制造薄膜光伏面板的一系列處理程序。其中，第一歩驟如圖4(a)所示，其是在一基材層410上沉積出一第一(前)導(dǎo)電層420。第二步驟如圖4(b)所示，其利用一第一激光刻劃Pl將第一導(dǎo)電層420刻劃出多個(gè)第ー窗ロ(或開(kāi)ロ)425,藉以將第一導(dǎo)電層420分割成多個(gè)分離的電池。第三步驟如圖4(c)所示，其是在第一導(dǎo)電層420上沉積出一主動(dòng)層430。舉例而言，主動(dòng)層430可包含ー非晶娃層432與ー微晶娃層434,非晶娃層432可形成于第一導(dǎo)電層420上，且微晶硅層434可形成于非晶硅層432上。第四步驟如圖4(d)所示，其利用一第二激光刻劃P2將主動(dòng)層430刻劃出多個(gè)第二窗ロ(或開(kāi)ロ)435。第五步驟如圖4(e)所示，其在主動(dòng)層430上沉積出第二(背)導(dǎo)電層440。第六步驟如圖4(f)所示，其利用一第三激光刻劃P3將第二導(dǎo)電層440刻劃出多個(gè)第三窗ロ(或開(kāi)ロ)445，藉以形成多個(gè)光伏電池C1、C2、C3、C4與C5。最后,在第一個(gè)光伏電池Cl與最后一個(gè)光伏電池C5的第二導(dǎo)電層440上分別形成一正電極462與一負(fù)電極464。上述的多個(gè)第二窗ロ435允許每ー個(gè)光伏電池(Cl至C4)的第二導(dǎo)電層440分別電性連接于下ー個(gè)光伏電池(C2至C5)的第一導(dǎo)電層420。藉由以上的制造步驟，可使光伏面板上的光伏電池Cl至C5彼此串聯(lián)電性連接。圖5顯示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的一光伏面板500的剖面結(jié)構(gòu)圖。光伏面板500可作為一建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)面板使用，并且具有多個(gè)光伏電池，各光伏電池包含一基材層510、一反射層520、一第一(前)導(dǎo)電層530、一主動(dòng)層540與一第二(后)導(dǎo)電層550。反射層520形成于基材層510上；第ー導(dǎo)電層530形成于反射層520上；主動(dòng)層540形成于第一導(dǎo)電層530上；且第二導(dǎo)電層550形成于主動(dòng)層540上。在其中ー個(gè)制造過(guò)程中，是與上述的第一實(shí)施例相似，其是先在基材層510上沉積出反射層520。接下來(lái),第一導(dǎo)電層530、主動(dòng)層540與第二導(dǎo)電層550依序被沉積出，并且利用激光加以刻劃。其中，主動(dòng)層540包含ー非晶娃層542與ー微晶娃層544。第一激光刻劃Pl、第二激光刻劃P2與第三激光刻劃P3分別刻劃出多個(gè)第一窗ロ535、第二窗ロ545與第三窗ロ555。如圖5所示，因?yàn)橛蟹瓷鋵?20存在，在反射層520的一死區(qū)(DeadZone)560處，用以形成第一激光刻劃Pl至第三激光刻劃P3時(shí)所使用的部分激光束會(huì)被反射層520所反射，或因此而消散(如圖5中的虛箭頭線(xiàn)所示)。為了完全移除刻劃所產(chǎn)生的多余材料，用以形成第一激光刻劃Pl至第三激光刻劃P3所使用的激光束的波長(zhǎng)必須依據(jù)所欲刻劃的材料來(lái)選用。以常用于形成第一導(dǎo)電層530的氧化鋅(ZnO)為例，其所使用的用以形成第一激光刻劃Pl的激光束的波長(zhǎng)通常為355nm。如圖2與圖3所示，此波長(zhǎng)的激光束大部分會(huì)被反射層所反射。反射層520也具有吸收用以形成第二激光刻劃P2與第三激光刻劃P3所使用的激光束的傾向。這種反射層520反射與吸收激光束的情況，將會(huì)導(dǎo)致在光伏面板的某些位置產(chǎn)生不整齊均勻或斷裂的刻劃線(xiàn)(如圖6所顯示的光伏面板的局部影像所示)。圖7顯示本發(fā)明第三實(shí)施例為解決「死區(qū)(DeadZone)J問(wèn)題所提供的技術(shù)方案。一光伏面板700包含一基材層710、一反射層720、一第一導(dǎo)電層730、一主動(dòng)層740與一第ニ導(dǎo)電層750,其中主動(dòng)層740包含ー非晶娃層742與ー微晶娃層744。上述結(jié)構(gòu)至少形成兩個(gè)光伏電池Cla與C2a。同時(shí),光伏面板700的結(jié)構(gòu)與圖5所不的光伏面板500的結(jié)構(gòu)相似，兩者之間只存在一個(gè)差異，其差異是預(yù)先對(duì)光伏模塊700的反射層720加以圖案化，藉以形成多個(gè)有色窗ロ(colorwindows)770每ー個(gè)有色窗ロ770的寬度大于所對(duì)應(yīng)的死區(qū)760的寬度，并且涵蓋所對(duì)應(yīng)的死區(qū)760，藉此可使用以形成第一激光刻劃Pl至第三激光刻劃P3所使用的激光束不至于被反射層720所反射。藉此，刻劃線(xiàn)將會(huì)比較整齊均勻。圖8(a)至圖8(h)顯示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所提供的解決「死區(qū)(DeadZone)J問(wèn)題所提供的技術(shù)方案來(lái)制造光伏面板的一列處理程序。其中，第一歩驟如圖8(a)所示，其是在一基材層810上沉積出一反射層820。第二步驟如圖8(b)所示，其是利用一第一激光刻劃Pl將反射層820刻劃出多個(gè)第一窗ロ(或開(kāi)ロ)825以作為「有色窗ロ」，藉以使基材層810暴露出多個(gè)基材層第一外露部分。第三步驟如圖8(c)所示，其是在反射層820上以及在基材層810被第一窗ロ825所暴露出基材層第一外露部分上沉積出一第一(前)導(dǎo)電層830。第四步驟如圖8(d)所示，其是利用一第二激光刻劃P2將第一導(dǎo)電層830刻劃出多個(gè)第二窗ロ(或開(kāi)ロ)835，藉以使基材層810暴露出多個(gè)基材層第二外露部分，藉以將第一導(dǎo)電層830分割為多個(gè)分離的電池。姆ー個(gè)第二窗ロ835位于所對(duì)應(yīng)的第一窗ロ825內(nèi)，藉以使用以形成第二激光刻劃P2所使用的激光束不至于被反射層820所反射。第五步驟如圖8(e)所不,其是在第一導(dǎo)電層830上沉積出一主動(dòng)層840。舉例而言,主動(dòng)層840可包含ー非晶娃層842與ー微晶娃層844,非晶娃層842可形成于第一導(dǎo)電層830上,且微晶娃844可形成于非晶娃層842上第六步驟如圖8(f)所示，其是利用一第三激光刻劃P3將主動(dòng)層840刻劃出多個(gè)第三窗ロ(或開(kāi)ロ)845,藉以使第一導(dǎo)電層830暴露出多個(gè)第一導(dǎo)電層第一外露部分。姆ー個(gè)第三窗ロ845位于所對(duì)應(yīng)的第一窗ロ825內(nèi)，藉以使用以形成第三激光刻劃P3所使用的激光束不至于被反射層820所反射。第七步驟如圖8(g)所示，其在主動(dòng)層840上沉積出一第二(背)導(dǎo)電層850。8步驟如8(h)圖所示，其利用一第四激光刻劃P4將第二導(dǎo)電層850刻劃出多個(gè)第四窗ロ(或開(kāi)ロ)855,藉以使第一導(dǎo)電層830暴露出多個(gè)第一導(dǎo)電層第二外露部分，至此可形成多個(gè)光伏電池，在8(h)圖中，形成四個(gè)光伏電池C1、C2、C3與C4。每ー個(gè)第四窗ロ855位于所對(duì)應(yīng)的第一窗ロ825內(nèi)，藉以使用以形成第四激光刻劃P4所使用的激光束不至于被反射層820所反射。最后，在第一個(gè)光伏電池Cl與最后ー個(gè)光伏電池C4的第二導(dǎo)電層850上分別形成一正電極862與ー負(fù)電極864。上述的多個(gè)第四窗ロ855允許每ー個(gè)光伏電池(Cl至C3)的第二導(dǎo)電層850分別電性連接于下ー個(gè)光伏電池(C2至C4)的第一導(dǎo)電層830。藉由以上的制造步驟，可使光伏面板上的光伏電池Cl至C4彼此串聯(lián)電性連接。圖9顯示利用圖8(a)至圖8(h)的制程所制作出的光伏面板的局部影像。如圖9所示，利用第二激光刻劃P2、第三激光刻劃P3與第四激光刻劃P4所形成的刻劃線(xiàn)都相當(dāng)整齊均勻。綜合以上所述，本發(fā)明所提供的(薄膜)BIPV面板可反射可見(jiàn)光譜中的特定顔色。藉由上述的本發(fā)明實(shí)施例可知，本發(fā)明確具產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。以上的實(shí)施例說(shuō)明，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例說(shuō)明，舉凡所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者當(dāng)可依據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例說(shuō)明而作其它種種的改良及變化。然而這些依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所作的種種改良及變化，當(dāng)仍屬于本發(fā)明的發(fā)明精神及界定的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種建筑整合式光伏面板，包括ー基材層；一反射層，形成于該基材層上，并且具有多個(gè)第一窗ロ以使該基材層暴露出多個(gè)基材層第一外露部分；一第一導(dǎo)電層，形成于該反射層與該些第一窗ロ所暴露出該些基材層第一外露部分上，具有多個(gè)第二窗ロ以使該基材層暴露出多個(gè)基材層第二外露部分，且每ー上述的第二窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗口內(nèi)；一主動(dòng)層，形成于該第一導(dǎo)電層上，具有多個(gè)第三窗ロ以使該第一導(dǎo)電層暴露出多個(gè)第一導(dǎo)電層第一外露部分，且每ー上述的第三窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗ロ內(nèi)；以及一第二導(dǎo)電層，形成于該主動(dòng)層上，具有多個(gè)第四窗ロ以使該第一導(dǎo)電層暴露出多個(gè)第一導(dǎo)電層第二外露部分，且每ー上述的第四窗ロ位于所對(duì)應(yīng)的ー個(gè)上述的第一窗ロ內(nèi)；其中，該反射層具有一折射率與一厚度，藉以使該建筑整合式光伏面板的反射率光譜在一可見(jiàn)光譜的一選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于一入射光具有一最大值，且該反射層包含微晶娃。2.如權(quán)利要求I所述的建筑整合式光伏面板，其特征在干，該選定波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)于紫色、深藍(lán)色、淺藍(lán)色、銀色、金色、橙色、紅色與棕色當(dāng)中至少ー者。3.如權(quán)利要求I所述的建筑整合式光伏面板，其特征在于，該反射層的折射率介于I.5與6.5之間。4.如權(quán)利要求I所述的建筑整合式光伏面板，其特征在干，該厚度介于Inm與600nm之間。5.如權(quán)利要求I所述的建筑整合式光伏面板，其特征在于，該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層包含一透明導(dǎo)電氧化物或一金屬。6.如權(quán)利要求5所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,該透明導(dǎo)電氧化物包含氧化鋅、氧化錫、氧化銦、氧化鋁錫、氧化鋁鋅、氧化鎘銦、氧化鎘鋅、氧化鎵鋅與氧化氟錫當(dāng)中至少ー者。7.如權(quán)利要求5所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,該金屬包含鑰、鈦、鎳、金、銀、鉻與銅當(dāng)中至少ー者。8.如權(quán)利要求I所述的建筑整合式光伏面板，其特征在于，該主動(dòng)層更包含至少一光伏層，且該光伏層由至少一半導(dǎo)體所形成。9.如權(quán)利要求8所述的建筑整合式光伏面板，其特征在干，該半導(dǎo)體包含第IV族元素半導(dǎo)體、第III-V族元素半導(dǎo)體、第II-VI族元素半導(dǎo)體與有機(jī)化合物半導(dǎo)體當(dāng)中的至少ー者。10.一種建筑整合式光伏面板，包含ー基材層；一第一導(dǎo)電層；一主動(dòng)層，形成于該第一導(dǎo)電層上；一第二導(dǎo)電層，形成于該主動(dòng)層上；以及一反射層，形成于該基材層與該第一導(dǎo)電層之間，或形成于該第二導(dǎo)電層上使該第一導(dǎo)電層形成于該基材層上；其中，該反射層具有一折射率與一厚度，藉以使該BIPV面板的反射率光譜在一可見(jiàn)光譜的ー選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于一入射光具有一最大值，且該反射層包含微晶娃。11.如權(quán)利要求10所述的建筑整合式光伏面板，其特征在干，該選定波長(zhǎng)范圍對(duì)應(yīng)于紫色、深藍(lán)色、淺藍(lán)色、銀色、金色、橙色、紅色與棕色當(dāng)中至少ー者。12.如權(quán)利要求10所述的建筑整合式光伏面板，其特征在于，該厚度介于Inm與600nm之間。13.如權(quán)利要求10所述的建筑整合式光伏面板,其特征在于,該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層包含一透明導(dǎo)電氧化物或一金屬。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種建筑整合式光伏(building-integratedphotovoltaic;BIPV)面板，在其中一實(shí)施例中包含一基材層、一反射層、一第一導(dǎo)電層、一主動(dòng)層、與一第二導(dǎo)電層。反射層形成于基材層上，第一導(dǎo)電層形成于該基材層上，主動(dòng)層形成在第一導(dǎo)電層上，且第二導(dǎo)電層形成在主動(dòng)層上。反射層具有一折射率與一厚度，藉以使BIPV面板的反射率光譜在一可見(jiàn)光譜的一選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于一入射光具有一最大值。文檔編號(hào)H01L31/042GK102800721SQ20121016733公開(kāi)日2012年11月28日申請(qǐng)日期2012年5月25日優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日發(fā)明者蔡進(jìn)耀,林義凱,曾一恒,張志雄,林昆志申請(qǐng)人:宇通光能股份有限公司