TWI403738B - 測試裝置及其去膠模組以及太陽能電池的製造方法 - Google Patents

Description

測試裝置及其去膠模組以及太陽能電池的製造方法

本發明是有關於一種測試裝置，且特別是有關於一種用於測試太陽能電池(solar cell)的測試裝置。

太陽能是一種取之不盡、用之不竭且不會產生污染的能源，隨著環保意識逐漸抬頭及能源危機的產生，太陽能的應用愈來愈受到重視，其中太陽能電池是較為常見的一種太陽能應用產品。

圖1是習知一種太陽能電池的示意圖。請參照圖1，太陽能電池100主要包括第一玻璃基板110、封膠層120與第二玻璃基板130。習知製造太陽能電池100的製造方法是先於第一玻璃基板110上形成光電轉換單元(圖未示)以及電性連接至光電轉換單元的正極導線142與負極導線144。接著，在光電轉換單元上形成封膠層120。之後，將第二玻璃基板130堆疊在封膠層120上，以透過封膠層120將第二玻璃基板130黏著於第一玻璃基板110上，且正極導線142與負極導線144係經由貫孔146而穿出第二玻璃基板130外。

然後，進行去膠製程，以刮除封膠層120的邊緣溢膠。之後，透過接線盒(圖未示)連接正極導線142與負極導線144。接著，用鋁框(圖未示)固定第一玻璃基板110與第二玻璃基板130。然後，進行高壓測試，以測試太陽能電池100是否會漏電。之後，測試太陽能電池100的發電量。

上述之高壓測試的方式可區分為乾式測試方式與濕式測試方式，其中乾式測試方式是將測試模組的兩根測試探針分別連接至接線盒及鋁框，並通以高壓電，以測試鋁框是否有電流。由於封膠層120的邊緣可能產生氣泡，經過去膠製程後原氣泡處會形成內凹處。由於內凹處無法與鋁框接觸，所以會降低測試準確性。另外，濕式測試方式可不需鋁框，但需將整個太陽能電池100浸入水中測試，所以需花費時間與額外配備使太陽能電池100乾燥。

基於上述，由於習知太陽能電池100的製造方法包含許多的步驟，導致太陽能電池100的生產效率較差。因此，如何提升太陽能電池的生產效率，已成為重要的課題。

本發明提供一種測試裝置，其可對太陽能電池同時進行去膠及高壓測試製程，所以能提升太陽能電池的生產效率。

本發明另提供一種去膠模組，其可在去除太陽能電池的邊緣溢膠時，電性連接至測試模組，以讓測試模組能對太陽能電池進行高壓測試，進而提升太陽能電池的生產效率。

本發明又提供一種太陽能電池的製造方法，以簡化太陽能電池的生產步驟，進而提升太陽能電池的生產效率。

為達上述優點，本發明提出一種測試裝置，其適用於太陽能電池。此測試裝置包括測試模組與去膠模組。測試模組適於提供測試訊號，且測試模組具有第一測試線路與第二測試線路。第一測試線路適於電性連接至太陽能電池的正極導線與負極導線之至少其中之一。去膠模組包括去膠件與測試頭。去膠件適於去除太陽能電池的封膠層的邊緣溢膠，而測試頭與去膠件相鄰。測試頭適於接觸太陽能電池的封膠層，且第二測試線路係電性連接至測試頭。

在本發明之一實施例中，上述之測試裝置更包括可動式承載件。此可動式承載件適於承載太陽能電池，並移動太陽能電池。

在本發明之一實施例中，上述之去膠模組更包括移動件，且此移動件適於驅使去膠件與測試頭沿太陽能電池的周圍移動。

在本發明之一實施例中，上述之去膠模組更包括連接件，連接去膠件與測試頭。

在本發明之一實施例中，上述之去膠件包括熱刀。

在本發明之一實施例中，上述之測試頭包括本體以及接觸件，其中接觸件可伸縮地凸出於本體外，且接觸件適於接觸太陽能電池的封膠層。

在本發明之一實施例中，上述之測試頭更包括位於本體與接觸件之間的彈性件。

在本發明之一實施例中，上述之測試頭更包括位於本體的結合部，而第二測試線路適於配置於結合部內，以與測試頭電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之太陽能電池具有接線盒，此接線盒電性連接至正極導線與負極導線，而第一測試線路適於透過接線盒電性連接至太陽能電池的正極導線與負極導線之至少其中之一。

為達上述優點，本發明另提出一種去膠模組，其適用於太陽能電池。此去膠模組包括去膠件與測試頭。去膠件適於去除太陽能電池的封膠層的邊緣溢膠，而測試頭與去膠件相鄰，且測試頭適於接觸太陽能電池的封膠層。

為達上述優點，本發明又提出一種太陽能電池的製造方法，其包括下列步驟：首先，提供第一基板。此第一基板上形成有光電轉換單元，且有正極導線與負極導線電性連接至此光電轉換單元。之後，於光電轉換單元上形成封膠層。接著，將第二基板組立於封膠層上，其中第二基板與封膠層內形成有至少一貫孔，以暴露出正極導線與負極導線。然後，去除封膠層的邊緣溢膠，並同時進行高壓測試。

在本發明之一實施例中，上述將第二基板組立於封膠層上的步驟例如是先將第二基板放置於封膠層上，之後再對組合後的第一基板、封膠層與第二基板進行加壓加熱製程。

在本發明之一實施例中，上述去除封膠層的邊緣溢膠並同時進行高壓測試的步驟例如是先提供上述之測試裝置。之後，將第一測試線路電性連接至正極導線與負極導線之至少其中之一，並將第二測試線路電性連接至測試頭，且使測試頭接觸封膠層。接著，藉由去膠件去除封膠層的邊緣溢膠，並同時藉由測試模組發出測試訊號，以進行高壓測試。

在本發明之一實施例中，上述將第一測試線路電性連接至正極導線與負極導線之至少其中之一的步驟包括藉由接線盒將第一測試線路電性連接至正極導線與負極導線之至少其中之一。

在本發明之一實施例中，上述去除封膠層的邊緣溢膠之方法包括移動去膠模組。

在本發明之一實施例中，上述去除封膠層的邊緣溢膠之方法包括移動組立後的第一基板、封膠層與第二基板。

在本發明之一實施例中，在去除封膠層的邊緣溢膠並同時進行高壓測試的步驟後，更包括將接線盒電性連接至正極導線與負極導線。

本發明之測試裝置因包括測試模組與去膠模組，所以可對太陽能電池同時進行去膠及高壓測試製程，如此能提升太陽能電池的生產效率。此外，本發明之去膠模組因包括用以去除封膠層的邊緣溢膠之去膠件與用以電性連接至測試模組的測試頭，所以在進行去膠製程時，能讓測試模組同時對太陽能電池進行高壓測試。因此，本發明之去膠模組能提升太陽能電池的生產效率。另外，本發明之太陽能電池的製造方法因在去除封膠層的邊緣溢膠時，同時進行高壓測試，所以能簡化太陽能電池的生產步驟，進而提升太陽能電池的生產效率。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖2是本發明一實施例之一種測試裝置用於測試太陽能電池的示意圖。請參照圖2，本實施例之測試裝置200適用於太陽能電池300。太陽能電池300例如包括第一基板310、封膠層320與第二基板330，其中封膠層320係位於第一基板310與第二基板330之間。第一基板310上形成有用以將光能轉換成電能的光電轉換單元(圖未示)，且有正極導線342與負極導線344電性連接至此光電轉換單元。第二基板330與封膠層320內形成有至少一貫孔346，此貫孔346貫穿第二基板330與封膠層320，以暴露出正極導線342與負極導線344。

本實施例之測試裝置200可應用於太陽能電池300的製造過程中。當對組合後的第一基板310、封膠層320與第二基板330進行加壓加熱製程後，可藉由本實施例之測試裝置200來去除封膠層320的邊緣溢膠並同時進行高壓測試。以下將對本實施例之測試裝置200進行詳細的介紹。

本實施例之測試裝置200包括測試模組210與去膠模組220。測試模組210適於提供測試訊號，且測試模組210具有第一測試線路212與第二測試線路214。去膠模組220包括去膠件222與測試頭224。去膠件222適於去除太陽能電池300的封膠層320的邊緣溢膠，而測試頭224與去膠件222相鄰。測試頭224適於接觸太陽能電池300的封膠層320。此外，第一測試線路212適於電性連接至太陽能電池300的正極導線342與負極導線344之至少其中之一，而第二測試線路214係電性連接至測試頭224，如此可在測試模組210提供測試訊號後，透過測試頭224來測試封膠層320是否有漏電的情形。

上述之第一測試線路212可包括一條導線，其電性連接至正極導線342或負極導線344，或是同時電性連接至正極導線342與負極導線344。上述之第一測試線路212亦可包括兩條導線，其分別電性連接至正極導線342與負極導線344。此外，上述之第二測試線路214可包括一條導線，其電性連接至測試頭224。惟不限於此，可依實際需求，選擇所需的連接方式。另外，測試模組210所提供的測試訊號為高壓訊號，其電壓例如為1000伏特加上兩倍的工作電壓，而常見的工作電壓為110伏特或220伏特，但不以此為限，可依情況調整所需之測試電壓。

圖3是本發明一實施例之測試頭的細部結構示意圖。請參照圖2與圖3，上述之測試頭224例如包括本體224a以及接觸件224b，其中接觸件224b是可伸縮地凸出於本體224a外，且接觸件224b適於接觸太陽能電池300的封膠層320。具體而言，測試頭224可更包括位於本體224a與接觸件224b之間的彈性件224c，以使接觸件224b具有伸縮性，如此可提高接觸件224b與封膠層320的接觸效果。此外，測試頭224可更包括位於本體224a的結合部224d，而第二測試線路214適於配置於結合部224d內，以與測試頭224電性連接。此結合部224d可為一插銷，其電性連接至第二測試線路214，並插入本體224a內。

此外，上述之去膠件222可為熱刀，其可對封膠層320的封膠材料加熱使其軟化，故較容易去除封膠層320的邊緣溢膠。另外，去膠模組220可更包括連接件226，其連接去膠件222與測試頭224，惟不限於此，亦可依實際需求調整，例如測試頭直接從去膠件延伸出來，可省略連接件。

承上述，去除封膠層320之邊緣溢膠的方式有兩種。第一種方式是移動去膠模組220。具體而言，去膠模組220可更包括移動件，而此移動件適於驅使去膠件222與測試頭224沿太陽能電池300的周圍移動。在本實施例中，移動件例如是與連接件226整合為同一部件，但在其他實施例中，移動件與連接件226可為分開的部件，惟不限於此，可依實際需求調整。此外，在移動去膠件222與測試頭224時，測試頭224可位於去膠件222行進方向的前方或後方。當測試頭224位於去膠件222行進方向的後方時，由於封膠層320的邊緣溢膠已先被去膠件222去除，所以測試頭224所接觸到的封膠層320的邊緣較為平整。如此，能減少測試頭224的磨耗，進而提升測試頭224的使用壽命。

去除邊緣溢膠的第二種方式是移動太陽能電池300，請參照圖4，其為本發明另一實施例之一種測試裝置用於測試太陽能電池的示意圖。本實施例之測試裝置200’是利用移動太陽能電池300的方式來去除封膠層320的邊緣溢膠。相較於測試裝置200，本實施例之測試裝置200’更包括可動式承載件230，其適於承載太陽能電池300並移動太陽能電池300，以使去膠件222能刮除封膠層320的邊緣溢膠。此外，在移動太陽能電池300時，可讓封膠層320的邊緣先經過去膠件222後，再與測試頭224接觸，如此可減少測試頭224的磨耗，進而提升測試頭224的使用壽命。當然，在移動太陽能電池300時，亦可讓封膠層320的邊緣先與測試頭224接觸後，再由去膠件222去膠。

基於上述，由於測試裝置200、200’包括測試模組210與去膠模組220，所以可藉由測試模組210測試封膠層320是否有漏電的情形，並同時藉由去膠模組220來去除封膠層320的邊緣溢膠。因此，本實施例之測試裝置200、200’能簡化太陽能電池300的生產步驟，進而提升太陽能電池300的生產效率。

圖5是圖2之測試裝置用於測試另一種太陽能電池的示意圖。請參照圖5，相較於圖2中的太陽能電池300，太陽能電池300’更包括接線盒350。此接線盒350是電性連接至太陽能電池300’的正極導線(圖未示)與負極導線(圖未示)，而第一測試線路212適於透過接線盒350而電性連接至太陽能電池300’的正極導線與負極導線之至少其中之一。更詳細地說，接線盒350的導線352例如是電性連接至正極導線，而接線盒350的導線354例如是電性連接至負極導線，而第一測試線路212適於電性連接至導線352與導線354之至少其中之一，以透過接線盒350而電性連接至太陽能電池300’的正極導線與負極導線之至少其中之一。

圖6A至圖6E是本發明一實施例之一種太陽能電池的製造方法之流程圖。本實施例之太陽能電池的製造方法包括下列步驟：首先，如圖6A所示，提供第一基板310。此第一基板310例如為玻璃基板或塑膠基板，第一基板310上形成有光電轉換單元312，且有正極導線342與負極導線344電性連接至此光電轉換單元312。

之後，如圖6B所示，於光電轉換單元312上形成封膠層320，以保護光電轉換單元312。此封膠層320係選用高透光性的封裝材料，如乙烯-醋酸乙烯脂(EVA,Ethylene Vinyl Acetate)、聚乙烯醇縮丁醛樹脂(polyvinyl butyral,PVB)等封膠層320具有高透光性，且為絕緣材料，其用以保護光電轉換單元，並防止太陽能電池產生漏電的情形。

接著，如圖6C所示，將第二基板330組立於封膠層320上。此第二基板330例如是玻璃基板或塑膠基板，且第二基板330與封膠層320內形成有至少一貫孔346。此貫孔346貫穿第二基板330與封膠層320，以暴露出正極導線342與負極導線344。在另一實施例中，第二基板330與封膠層320內可形成有二貫孔346，以分別暴露出正極導線342與負極導線344。此外，在本實施例中，將第二基板330組立於封膠層320上的步驟例如是先將第二基板330放置於封膠層320上，之後再對組合後的第一基板310、封膠層320與第二基板330進行加壓加熱製程，使封膠層320發生黏性反應，並配合真空抽氣的方式，減少氣體殘留在封膠層320內。如此，可使第二基板330透過封膠層320黏著於第一基板310上。然而，由於封膠層320會軟化且經過擠壓，故封膠層320的邊緣會出現封膠材料溢出的情形。

然後，如圖6D與圖2所示，去除封膠層320的邊緣溢膠，並同時進行高壓測試。更詳細地說，去除封膠層320的邊緣溢膠並同時進行高壓測試的步驟例如是先提供上述之測試裝置200或200’，在圖6D中是以測試裝置200為例。之後，將第一測試線路212電性連接至正極導線342與負極導線344之至少其中之一，並將第二測試線路214電性連接至測試頭224，且使測試頭224接觸封膠層320。接著，藉由去膠件222去除封膠層320的邊緣溢膠，並同時藉由測試模組210發出測試訊號，以進行高壓測試，如此可透過測試頭224來測試封膠層320是否有漏電的情形。

關於將第一測試線路212電性連接至正極導線342與負極導線344之至少其中之一的方式以及去除封膠層320之邊緣溢膠的方式已於上文說明過，在此將不再重述。

由於本實施例之太陽能電池的製造方法將去除邊緣溢膠及進行高壓測試整合在同一步驟，所以能簡化太陽能電池的生產步驟，進而提升太陽能電池的生產效率。

此外，在本實施例之太陽能電池的製造方法中，在去除封膠層320的邊緣溢膠並同時進行高壓測試的步驟後，可更包括將接線盒350電性連接至正極導線342與負極導線344的步驟(如圖6E所示)。此外，在將接線盒350電性連接至正極導線342與負極導線344的步驟中，可包括藉由絕緣材料填滿貫孔346的步驟。

在另一實施例中，可在去除邊緣溢膠及進行高壓測試的步驟前，先將接線盒350電性連接至正極導線342與負極導線344。如此，在將第一測試線路212電性連接至正極導線342與負極導線344之至少其中之一的步驟中，即可藉由接線盒350將第一測試線路212電性連接至正極導線342與負極導線344之至少其中之一(如圖5所示)。也就是說，本發明組裝接線盒的步驟可在去除封膠層的邊緣溢膠並同時進行高壓測試的步驟之前或之後，可依實際需求調整。

綜上所述，本發明至少具有下列優點：

1.本發明之測試裝置因包括測試模組與去膠模組，所以能對太陽能電池同時進行去膠及高壓測試製程，如此能提升太陽能電池的生產效率。

2.本發明之去膠模組因包括用以去除封膠層的邊緣溢膠之去膠件與用以電性連接至測試模組的測試頭，所以在進行去膠製程時，能讓測試模組同時對太陽能電池進行高壓測試。因此，本發明之去膠模組能提升太陽能電池的生產效率。

3.本發明之太陽能電池的製造方法因將去除邊緣溢膠及進行高壓測試整合在同一步驟，所以能簡化太陽能電池的生產步驟，進而提升太陽能電池的生產效率。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

100、300、300’．．．太陽能電池

110．．．第一玻璃基板

120、320．．．封膠層

130．．．第二玻璃基板

142、342．．．正極導線

144、344．．．負極導線

146、346．．．貫孔

200、200’．．．測試裝置

210．．．測試模組

212．．．第一測試線路

214．．．第二測試線路

220．．．去膠模組

222．．．去膠件

224．．．測試頭

224a．．．本體

224b．．．接觸件

224c．．．彈性件

224d．．．結合部

226．．．連接件

230．．．可動式承載件

310．．．第一基板

312．．．光電轉換單元

330．．．第二基板

350．．．接線盒

352、354．．．導線

圖1是習知一種太陽能電池的示意圖。

圖2是本發明一實施例之一種測試裝置用於測試太陽能電池的示意圖。

圖3是本發明一實施例之測試頭的細部結構示意圖。

圖4是本發明另一實施例之一種測試裝置用於測試太陽能電池的示意圖。

圖5是圖2之測試裝置用於測試另一種太陽能電池的示意圖。

圖6A至圖6E是本發明一實施例之一種太陽能電池的製造方法之流程圖。

200．．．測試裝置

210．．．測試模組

212．．．第一測試線路

214．．．第二測試線路

220．．．去膠模組

222．．．去膠件

224．．．測試頭

226．．．連接件

300．．．太陽能電池

310．．．第一基板

320．．．封膠層

330．．．第二基板

342．．．正極導線

344．．．負極導線

346．．．貫孔

Claims (23)

1. 一種測試裝置，適用於一太陽能電池，該測試裝置包括：一測試模組，適於提供測試訊號，且該測試模組具有一第一測試線路與一第二測試線路，該第一測試線路適於電性連接至該太陽能電池的一正極導線與一負極導線之至少其中之一；一去膠模組，包括：一去膠件，適於去除該太陽能電池的一封膠層的邊緣溢膠；以及一測試頭，與該去膠件相連接，該測試頭適於接觸該太陽能電池的該封膠層，且該第二測試線路係電性連接至該測試頭。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，更包括一可動式承載件，且該可動式承載件適於承載該太陽能電池，並移動該太陽能電池。
3. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中該去膠模組更包括一移動件，且該移動件適於驅使該去膠件與該測試頭沿該太陽能電池的周圍移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中該去膠模組更包括一連接件，連接該去膠件與該測試頭。
5. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中該去膠件包括一熱刀。
6. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中該測試頭包括：一本體；以及一接觸件，可伸縮地凸出於該本體外，且該接觸件適於接觸該太陽能電池的該封膠層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之測試裝置，其中該測試頭 更包括一彈性件，位於該本體與該接觸件之間。
8. 如申請專利範圍第6項所述之測試裝置，其中該測試頭更包括一結合部，位於該本體，而該第二測試線路適於配置於該結合部內，以與該測試頭電性連接。
9. 如申請專利範圍第1項所述之測試裝置，其中該太陽能電池具有一接線盒，該接線盒電性連接至該正極導線與該負極導線，而該第一測試線路適於透過該接線盒電性連接至該太陽能電池的該正極導線與該負極導線之至少其中之一。
10. 一種去膠模組，適用於一太陽能電池，該去膠模組包括：一去膠件，適於去除該太陽能電池的一封膠層的邊緣溢膠；以及一測試頭，與該去膠件相連接，該測試頭適於接觸該太陽能電池的該封膠層。
11. 如申請專利範圍第10項所述之去膠模組，更包括一移動件，適於驅使該去膠件與該測試頭沿該太陽能電池的周圍移動。
12. 如申請專利範圍第10項所述之去膠模組，其中該去膠模組更包括一連接件，連接該去膠件與該測試頭。
13. 如申請專利範圍第10項所述之去膠模組，其中該去膠件包括一熱刀。
14. 如申請專利範圍第10項所述之去膠模組，其中該測試頭包括：一本體；以及一接觸件，可伸縮地凸出於該本體外，且該接觸件適於接觸該太陽能電池的該封膠層。
15. 如申請專利範圍第14項所述之去膠模組，其中該測試頭更包括一彈性件，位於該本體與該接觸件之間。
16. 如申請專利範圍第14項所述之去膠模組，其中該測試頭更包括一結合部，位於該本體。
17. 一種太陽能電池的製造方法，包括：提供一第一基板，該第一基板上形成有一光電轉換單元，且有一正極導線與一負極導線電性連接至該光電轉換單元；於該光電轉換單元上形成一封膠層；將一第二基板組立於該封膠層上，其中該第二基板與該封膠層內形成有至少一貫孔，以暴露出該正極導線與該負極導線；以及去除該封膠層的邊緣溢膠，並同時進行高壓測試。
18. 如申請專利範圍第17項所述之太陽能電池的製造方法，其中將該第二基板組立於該封膠層上的步驟包括：將該第二基板放置於該封膠層上；以及對組合後的該第一基板、該封膠層與該第二基板進行加壓加熱製程。
19. 如申請專利範圍第17項所述之太陽能電池的製造方法，其中去除該封膠層的邊緣溢膠並同時進行高壓測試的步驟包括：提供一測試裝置，該測試裝置包括一測試模組與一去膠模組，該測試模組具有一第一測試線路與一第二測試線路，該去膠模組包括相鄰的一去膠件與一測試頭；將該第一測試線路電性連接至該正極導線與該負極導線之至少其中之一，並將該第二測試線路電性連接至該測試頭，且使該測試頭接觸該封膠層；以及藉由該去膠件去除該封膠層的邊緣溢膠，並同時藉由該測試模組發出測試訊號，以進行高壓測試。
20. 如申請專利範圍第19項所述之太陽能電池的製造方法，其中將該第一測試線路電性連接至該正極導線與該負極導線之至少其中之一的步驟包括藉由一接線盒將該第一測試線路電性連接至該正極導線與該負極導線之至少其中之一。
21. 如申請專利範圍第19項所述之太陽能電池的製造方法，其中去除該封膠層的邊緣溢膠之方法包括移動該去膠模組。
22. 如申請專利範圍第19項所述之太陽能電池的製造方法，其中去除該封膠層的邊緣溢膠之方法包括移動該組立後的該第一基板、該封膠層與該第二基板。
23. 如申請專利範圍第17項所述之太陽能電池的製造方法，其中在去除該封膠層的邊緣溢膠並同時進行高壓測試的步驟後，更包括將一接線盒電性連接至該正極導線與該負極導線。