CN102931257A - 太阳能模块 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种太阳能模块，包含前基板、太阳能电池、后基板、封装层与强化组件。太阳能电池位于前基板上。封装层位于前基板与后基板之间，用以封装太阳能电池。强化组件胶合于太阳能电池上面对该封装层的一侧或胶合于后基板上背对封装层的一侧，用以分担前基板或后基板的机械载荷，增加太阳能模块的整体机械强度。

Description

太阳能模块
技术领域
本发明是有关一种太阳能模块(Solar Module)，尤其是一种非晶硅太阳能模块。
背景技术
太阳能模块可将光能转换为电能，其中光能又以太阳光为主要来源。由于太阳能模块在转换过程中不会产生温室气体，因此可以实现绿色能源的环境。
此外，由太阳能模块产生的电能可广泛地被应用，例如取代现今的电池或发电设备。近年来，随着太阳能科技的进步与发展，太阳能模块的价格已大幅下滑，且能量转换效率也越来越高，对于消费者来说，因减轻对于太阳能模块的花费而使太阳能模块越来越受欢迎。举例来说，太阳能模块已大量应用于住宅的屋顶与大楼的外墙，以及各种电子产品中。这些电子产品例如移动电话、个人数字助理(personal digital assistants；PDA)、电子手表或膝上型计算机。
一般而言，太阳能模块包含半导体材料的太阳能电池，且太阳能电池位于太阳能模块的前基板上。然而，当太阳能模块设置于室外环境时，当天气较为恶劣时，环境产生的风与雪可能会造成太阳能模块的损坏。举例来说，太阳能模块的前基板与后基板可能会被积雪产生的重力下压而破裂。
因此，对于制造者来说，如何增加太阳能模块对风与雪的抵抗强度是重要的课题。
发明内容
本发明的一目的是提供一种太阳能模块。
根据本发明一实施方式，一种太阳能模块包含前基板、太阳能电池、后基板、封装层与强化组件。太阳能电池位于前基板上。封装层位于前基板与后基板之间，用以封装太阳能电池。强化组件胶合于太阳能电池上面对封装层的一侧或胶合于后基板上背对封装层的一侧，用以增加太阳能模块的整体机械强度。
在本发明一实施方式中，其中上述强化组件交错地胶合于太阳能电池上面对封装层的一侧或胶合于后基板上背对封装层的一侧。
在本发明一实施方式中，其中上述强化组件大致平行地胶合于太阳能电池上面对封装层的一侧或胶合于后基板上背对封装层的一侧。
在本发明一实施方式中，其中上述前基板具有长边与短边，强化组件大致平行长边而胶合于太阳能电池上面对封装层的一侧。
在本发明一实施方式中，其中上述后基板具有长边与短边，强化组件大致平行长边而胶合于后基板上背对封装层的一侧。
在本发明一实施方式中，其中上述强化组件具有粘胶层，且粘胶层的材料包含硅。
在本发明一实施方式中，其中上述强化组件包含铝箔、玻璃纤维或不锈钢弹片。
在本发明一实施方式中，其中上述强化组件的厚度小于3毫米。
在本发明一实施方式中，其中上述强化组件的宽度小于100毫米。
在本发明一实施方式中，其中上述封装层的材料包含乙基乙酸乙烯(ethylvinyl acetate；EVA)树脂。
在本发明上述实施方式中，当强化组件胶合于太阳能电池与封装层之间时，可以用以分担前基板的机械载荷，增加太阳能模块的整体机械强度，而当强化组件胶合于后基板上背对封装层的一侧时，则可以用以分担后基板的机械载荷，增加太阳能模块的整体机械强度，制造者可选择性地将强化组件胶合于太阳能电池上或后基板上。强化组件的排列方式可以彼此平行也可以彼此交错，且强化组件的数量也可依照制造者需求而定。此外，强化组件具有粘胶层，且粘胶层的材料包含硅，因此于封装制程中较不易受高温而影响粘度。
与已知太阳能模块相较，由于此太阳能模块包含强化组件，所以此太阳能模块的机械强度较佳而例如可承受较大的风与雪。如此一来，这样的太阳能模块因较不易破裂而可延长太阳能模块的使用寿命。此外，对于使用者来说，也可节省维修或购买新品的花费。
附图说明
图1绘示根据本发明第一实施方式的太阳能模块的爆炸图；
图2绘示根据本发明第二实施方式的太阳能模块的爆炸图；
图3绘示根据本发明第三实施方式的太阳能模块的爆炸图；
图4绘示根据本发明第四实施方式的太阳能模块的爆炸图；
图5绘示图4的强化组件胶合于后基板的一排列方式的俯视图；
图6绘示图4的强化组件胶合于后基板的另一排列方式的俯视图；
图7绘示图4的强化组件胶合于后基板的又一排列方式的俯视图；
图8绘示图4的强化组件胶合于后基板的再一排列方式的俯视图。
【主要组件符号说明】
具体实施方式
以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示之。
图1绘示根据本发明第一实施方式的太阳能模块100的爆炸图。如图所示，太阳能模块100包含前基板112、太阳能电池114、后基板(也称背板)120、封装层130与强化组件140。太阳能电池114位于前基板112上。封装层130位于前基板112与后基板120之间，用以将后基板120封装到前基板112上。强化组件140胶合于太阳能电池114上面对封装层130的一侧，也就是强化组件140位于太阳能电池114与封装层130之间，用以分担前基板112的机械载荷，增加太阳能模块100的整体机械强度。
强化组件140的数量可依照制造者需求而定。强化组件140可以交错地或大致平行地胶合于太阳能电池114与封装层130之间。本文中所有的“大致”意指胶合强化组件140时产生的误差。强化组件140可以为铝箔、玻璃纤维或不锈钢弹片，且强化组件140的厚度小于3毫米，强化组件140的宽度小于100毫米，因此具有可弯折的特性。此外，强化组件140具有粘胶层142可选择性地涂布于强化组件140面对太阳能电池114的表面上或强化组件140的上下两表面上。在此情况下，强化组件140为强化胶带(Reinforcement tape)。强化组件140例如可以为玻璃布胶带(glass cloth tape)(例如日东电工公司生产；型号：188UL)。其中，粘胶层142的材料包含硅而于封装制程中较不易受高温影响粘度。
在本实施方式中，强化组件140的数量为四个且排列成“井”字的外型。其中，强化组件140的宽度约为50毫米，厚度约为1毫米；平行的2个强化组件140之间的间距约为200毫米。而且，后基板120可以为透光的玻璃(bareglass)，也可以为不透光的TPT太阳能背板、TPE太阳能背板或BBF太阳能背板(back sheet)。然而，在其它实施方式中，强化组件140可以排列成其它的形状，且后基板120也可以为透光的，依照制造者实际需求而定。举例来说，设置较多的强化组件140可让太阳能模块100抵挡较强的风与雪。
太阳能电池114位于前基板112上且由封装层130覆盖。前基板112可以为透明导电氧化物(transparent conductive oxide；TCO)镀膜玻璃、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE)薄膜(例如DuPontTM Teflon的薄膜)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate；PEN)薄膜(例如DuPontTM Teonex的聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜)或聚酯薄膜(例如DuPontTM Melinex的ST聚酯薄膜)。另一方面，太阳能电池114的材料可以包含非晶硅(amorphous silicon；a-Si)与其它薄膜硅、铟硒化铜(copper indium selenide；CIS)、碲化镉(cadmiumtelluride；CdTe)、染料敏化(dye sensitized)太阳能材料与其它有机太阳能材料。
封装层130的材料可包含市场上可取得的DuPontTM Elvax的乙酸乙烯酯共聚合物(ethylene-vinyl acetate；EVA)树脂、DuPontTM PV5200系列的封装层(encapsulant sheet)与DuPontTM PV5300系列的封装层。
这样的太阳能模块100因包含强化组件140而可让太阳能模块100抵挡较强的风与雪，且由于太阳能模块100的前基板112或后基板120较不易破裂而可延长太阳能模块100的使用寿命。此外，对于使用者来说，也可节省维修或购买新品的花费。
应了解到，在以下叙述中，已经在上述实施方式中叙述过的内容将不再重复赘述，仅就后基板120与强化组件140相关的技术内容加以补充。
图2绘示根据本发明第二实施方式的太阳能模块100的爆炸图。如图所示，太阳能模块100包含前基板112、太阳能电池114、后基板120、封装层130与强化组件140。与上述实施方式不同的地方在于强化组件140胶合于后基板120上背对封装层130的一侧，用以分担后基板120的机械载荷，增加太阳能模块100的整体机械强度。
强化组件140可以交错地或大致平行地胶合于后基板120上背对封装层130的一侧。此外，强化组件140具有粘胶层142涂布于强化组件140面对后基板120的表面上。
图3绘示根据本发明第三实施方式的太阳能模块100的爆炸图。图4绘示根据本发明第四实施方式的太阳能模块100的爆炸图。同时参阅图3与图4，太阳能模块100包含前基板112、太阳能电池114、后基板150、封装层130与强化组件140。与上述第一实施方式与第二实施方式不同的地方在于后基板150为透光的玻璃基板。
强化组件140仍可交错地或大致平行地胶合于太阳能电池114与封装层130之间或胶合于后基板120上背对封装层130的一侧，用以分担前基板112的机械载荷或分担后基板150的机械载荷。
为方便说明起见，在以下叙述中，将以强化组件140胶合于后基板150上背对封装层130的一侧为例，详细说明强化组件140的多种排列方式。然而，以下强化组件140的各种排列方式也可应用于太阳能电池114与封装层130之间，依照制造者需求而定。
图5绘示图4的强化组件140胶合于后基板150的一排列方式的俯视图。如图所示，两个强化组件140分别沿后基板150的对角线粘贴，使得强化组件140利用粘胶层142交错地胶合于后基板150上。
图6绘示图4的强化组件140胶合于后基板150的另一排列方式的俯视图。如图所示，两个强化组件140利用粘胶层142大致垂直地胶合于后基板150的中央区域，使得强化组件140具有“十”字的外型。
图7绘示图4的强化组件140胶合于后基板150的又一排列方式的俯视图。同时参阅图4与图7，后基板150具有长边116与短边118。当长边116与短边118的长度差距较大时后基板150抵抗风与雪的强度较差，此时将两个强化组件140以大致平行长边116的方式排列，并利用粘胶层142胶合于后基板150上背对封装层130的一侧，便可分担后基板150的机械载荷。同样地，当前基板112的长边与短边的长度差距较大时，两个强化组件140也可大致平行前基板112的长边并胶合于太阳能电池114与封装层130之间，依照制造者需求而定。
图8绘示图4的强化组件140胶合于后基板150的再一排列方式的俯视图。如图所示，六个强化组件140分别利用粘胶层142交错地胶合于后基板150上，由于强化组件140的数量较上述实施方式多，因此后基板150的承受机械载荷的能力较上述实施方式更佳，更能抵挡环境中较大的风与雪。
本发明上述实施方式与先前技术相较，具有以下优点：
(1)当强化组件胶合于太阳能电池与封装层之间时，可以用以分担前基板的机械载荷，增加太阳能模块的整体机械强度，而当强化组件胶合于后基板上背对封装层的一侧时，则可以用以分担后基板的机械载荷，增加太阳能模块的整体机械强度，制造者可选择性地将强化组件胶合于阳能电池上或后基板上。
(2)强化组件的排列方式可以彼此平行也可以彼此交错，且强化组件的数量也可依照制造者需求而定。
(3)强化组件具有粘胶层，且粘胶层的材料包含硅，因此于封装制程中较不易受高温影响粘度，易于与太阳能电池或后基板结合。
(4)此太阳能模块的机械强度较佳而可承受较大的机械载荷，例如来自风力与雪的机械载荷。如此一来，这样的太阳能模块因较不易破裂而可延长太阳能模块的使用寿命。此外，对于使用者来说，也可节省维修或购买新品的花费。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种太阳能模块，其特征在于，包含：
一前基板；
一太阳能电池，位于该前基板上；
一后基板；
一封装层，位于该前基板与该后基板之间，用以封装该太阳能电池；以及
至少二强化组件，胶合于该太阳能电池上面对该封装层的一侧或胶合于该后基板上背对该封装层的一侧。
2.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，该些强化组件交错地胶合于该太阳能电池上面对该封装层的一侧或胶合于该后基板上背对该封装层的一侧。
3.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，该些强化组件大致平行地胶合于该太阳能电池上面对该封装层的一侧或胶合于该后基板上背对该封装层的一侧。
4.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，该前基板具有一长边与一短边，该些强化组件大致平行该长边而胶合于该太阳能电池上面对该封装层的一侧。
5.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，该后基板具有一长边与一短边，该些强化组件大致平行该长边而胶合于该后基板上背对该封装层的一侧。
6.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，每一该些强化组件具有一粘胶层，且该粘胶层的材料包含硅。
7.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，该些强化组件包含铝箔、玻璃纤维或不锈钢弹片。
8.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，每一该些强化组件的厚度小于3毫米。
9.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，每一该些强化组件的宽度小于100毫米。
10.根据权利要求1所述的太阳能板，其特征在于，该封装层的材料包含乙酸乙烯酯共聚合物树脂。
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