CN104157706B - 具有匀光功能的太阳能模块 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种具有匀光功能的太阳能模块，该太阳能模块主要是组装在建筑物的屋顶部位，可以作为屋顶来使用，其主要包含有透明基板、太阳能晶片、热熔胶膜及透光盖板，其中在透明基板与太阳能晶片之间设有扩散膜；因此，当阳光射入可透光区，利用扩散膜将光线扩散至太阳能晶片下的不透光区，从而达到光照面均匀的功效。
Description
技术领域
本发明是有关于一种具有匀光功能的太阳能模块，尤其是指一种应用于植物工厂内为植物提供光照的太阳能板模块结构，通过在太阳能板的膜层中添加扩散粒子，可使植物受到的光照面均匀，以达到太阳能板透光度均匀的功效。
背景技术
在人口大爆炸的时代，人口从20亿快速成长至70余亿，在不久的将来总人口数也将突破100亿，人类对土地的需求越来越多，农地的面积却越来越少，这意味着粮食的供需也会越来越严峻。而且，现在越来越多的人开始看中医，因此近年来中药的需求量也大幅度的增长。
而植物最需要的就是光照与水，但每一种植物所需的光照度并不一样，有些植物也需在温室栽培。因此，设置植物工厂来栽培各种植物也越来越重要，在未来也必定成为一种趋势。
而植物工厂为节省电力与提倡绿能，大致上会配合太阳能板的使用，如中国台湾专利公告I365711号“太阳能温室”专利案，其包括：一主体结构、一设置于主体结构的屋顶结构、以及多个设置于屋顶结构上的薄膜太阳能电池组，这些薄膜太阳能电池组的间距为非均等的，因此，薄膜太阳能电池组可吸收太阳光而产生电能。
而具有上述结构的薄膜太阳能电池组的间距是依据太阳光的照射角度或太阳能温室内的植物摆放位置而决定，让薄膜太阳能电池组可以调整其倾斜角度，让薄膜太阳能电池能尽量地被太阳光垂直地照射，并以太阳能来供应电源，其中在这些薄膜太阳能电池组之间的间距中可观察到一透光材料，以使太阳光穿过该透光材料而进入该太阳能温室，但被薄膜太阳能电池遮蔽之处则产生光线不足的现象，因此，当太阳能板应用于植物工厂时会有透光不均匀的缺点，无法使植物工厂内的植物被阳光均匀照射，必须加装很多日光灯或LED来弥补日照量的不足，这样即违背原本设置太阳能板的理念。
发明内容
因此，发明人鉴于上述不足之处，凭借多年该相关行业的丰富设计开发及实际制作经验，针对现有的结构再予以研究改良，因而发明出一种具有匀光功能的太阳能模块，期望达到更佳的实用价值的目的。
本发明的主要目的是提供一种具有匀光功能的太阳能模块，尤其是指一种应用在太阳光及人工光并用型的植物工厂以及建筑业(例如：采光罩)、畜牧业(例如：农舍)的具有匀光功能的太阳能模块，以提供一种在太阳能模块内加入扩散膜，使阳光能均匀的照射到植物工厂内部，达到让太阳能板透光度均匀的功效为目的。
本发明中具有匀光功能的太阳能模块的目的与功效是由以下的技术所实现：
该太阳能模块主要是组装在建筑物(温室)的屋顶部位，用来作为屋顶(遮光罩)使用，其主要包含有透明基板、太阳能晶片、热熔胶膜及透光盖板，其中在透明基板与太阳能晶片之间设有扩散膜；因此，当阳光射入可透光区，再利用扩散膜将光线扩散至太阳能晶片下的不透光区，进而达到光照面均匀的功效。
如上所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中该可透光区域的透光度介于20％至99％，雾度介于10Haze至99Haze。
如上所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中该太阳能晶片可采用III-V族太阳能晶片、单晶硅太阳能晶片、多晶硅太阳能晶片与CIGS太阳能晶片中的一种。
如上所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中阳光入射面的透光盖板为厚度小于1mm的无铁玻璃，而其透明基板则使用透明塑料薄膜，而其透明塑料薄膜材质可为聚乙烯对苯二甲酸酯、压克力、聚碳酸酯、聚四氟乙烯树脂、乙烯-四氟化乙烯聚酯中的一种。
如上所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中该扩散膜是在热熔胶中添加散射粒子；而其热熔胶材质可为聚乙烯醋酸乙烯酯树脂、压克力、聚碳酸酯、聚尿素中的一种。
如上所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中该太阳能模块结合于建筑物屋顶上所架设的轻质金属边框上，边框具有组装该模块所需的沟槽。
如上所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中可透光区域占太阳能模块的5％-70％。
如上所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中该太阳能模块可结合在公共空间的建筑物，如公车站、停车场，或作为一般太阳能发电模块。
如上所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中该太阳能模块产生的电力可以与市电并联，也可作为其它对象(如LED)的电力来源。
附图说明
图1为本发明的使用组装示意图；
图2为本发明的剖视示意图；
图3为本发明的平面示意图；
图4为本发明中的微结构表示示意图；
图5为本发明中的微结构表示示意图。
主要附图标号说明：
1 太阳能模块 11 透明基板
12 太阳能晶片 13 热熔胶膜
14 透光盖板 15 扩散膜
151 热熔胶 152 散射粒子
16 微结构 2 建筑物
21 边框 211 沟槽
A 不透光区 B 可透光区
具体实施方式
为使本发明所运用的技术内容、发明目的及其达成的功效有更完整且清楚的揭露，现对本发明进行以下详细说明，并请一并参阅附图及标号：
首先，请参阅图1、图2及图3所示，为本发明中具有匀光功能的太阳能模块的剖视及平面示意图，该太阳能模块1主要包含有一透明基板11、至少一太阳能晶片12排列于透明基板11、一覆盖于太阳能晶片12上的透光盖板14及一将太阳能晶片12与透光盖板14封装的热熔胶膜13，其中：在透明基板11与太阳能晶片12之间设有扩散膜15，而太阳能晶片12遮蔽处为不透光区A，而其周边均为可透光区B，当阳光由太阳能模块1中的可透光区B入射后，经扩散膜15将光线扩散导入至太阳能晶片12下的不透光区A以达到匀光的功效。
请参阅图1、图2、图3所示，本发明的结构设置具有数种实施状态，现进行以下说明：
首先，该太阳能模块1在使用时，其可对应组装在一般建筑物(如房屋、工厂、温室、植物工厂等等)的屋顶，以作为屋顶或遮光罩使用，同时，也可结合在公共空间的建筑物2上，如公车站、停车场，或作为一般太阳能发电模块使用。而当该太阳能模块1结合在建筑物2屋顶上时，其屋顶架设有轻质金属边框21，边框21上具有对应组装太阳能模块1所需的沟槽211。
而该太阳能模块1可形成可透光区B与不透光区A，使该可透光区B的透光度介于20％至99％，雾度介于10Haze至99Haze，且可透光区B占太阳能模块的5％-70％；另外，阳光入射面的透光盖板14为厚度小于1mm的无铁玻璃，而透明基板11则使用透明塑料薄膜；因此，当阳光射入可透光区B，有效利用扩散膜15可将光线扩散折射至太阳能晶片12下的不透光区A，从而达到光照面均匀的功效。该透明基板11所采用的透明塑料薄膜材质可进一步采用聚乙烯对苯二甲酸酯、压克力、聚碳酸酯、聚四氟乙烯树脂、乙烯-四氟化乙烯聚酯中的一种。
而该太阳能晶片12也可进一步采用III-V族太阳能晶片、单晶硅太阳能晶片、多晶硅太阳能晶片与CIGS太阳能晶片中的一种；而所述的扩散膜15是采用热熔胶151中添加散射粒子152，而该热熔胶材质可为聚乙烯醋酸乙烯酯树脂、压克力、聚碳酸酯、聚尿素中的一种。
接下来，请参阅图4、图5所示，为了使光线能更充分地被折射到不透光区A，可在该太阳能模块1中对应扩散膜15的下方区域设有微结构16，该微结构16可建构在扩散膜15底部，或透明基板11上端面或下端面，或建构在透明基板11内部。
而本发明中的太阳能模块1所产生的电力可以与市电并联，或供为其它对象的电力来源；不仅能绿化环境，省电节能，也可将储存起来的电力，供给自家家电(如LED)产品使用，以达到节省电力费用的功效。
然而前述的实施例或图式并非限定本发明的产品结构或使用方式，任何本领域的一般技术人员对本发明进行适当变化或修饰，都可以被视为不脱离本发明专利的范畴。
通过上述说明可知，相较于一般现有技术，我们可以知道本发明中的太阳能模块的组成与使用具有下列几项优点，如下：
1、本发明中具有匀光功能的太阳能模块，可应用在需要较高强度阳光照射的蔬菜工厂，并进一步应用于高单价的花卉种植工厂、高单价的药草植物工厂以及建筑业(如：采光罩)和畜牧业(如：农舍)。
2、本发明中具有匀光功能的太阳能模块，该太阳能模块具有重量轻、厚度薄的特性，且组装在屋顶上时使用轻量型边框，并且在边框上设计有方便组装的沟槽，可达到易更换的特点。因此，该太阳能模块应用弹性范围大，可解决传统太阳能模块重量重、不易任意更换的问题。
3、本发明中具有匀光功能的太阳能模块，在太阳能模块中加入扩散粒子以形成扩散膜，并在封装时把太阳能电池重新排列，以达到让阳光能均匀地照射到建筑物内部的功效。
Claims (10)
1.一种具有匀光功能的太阳能模块，其包含有一透明基板、至少一太阳能晶片排列于透明基板、一覆盖于太阳能晶片上的透光盖板及一将太阳能晶片与透光盖板封装的热熔胶膜，其中：在透明基板与太阳能晶片之间设有扩散膜，而太阳能晶片遮蔽处为不透光区，其周边均为可透光区，该可透光区的透光度介于20％至99％，雾度介于10Haze至99Haze，当阳光由太阳能模块可透光区入射后，经扩散膜将光线扩散导入至太阳能晶片下的不透光区以达到匀光的效果。
2.如权利要求1所述的具有匀光功能的太阳能模块，其是在扩散膜的下方区域设有微结构，该微结构建构在扩散膜底部，或透明基板上端面或下端面，或建构在透明基板内部。
3.如权利要求1所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中，可透光区占太阳能模块的5％-70％。
4.如权利要求1所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中，所述透光盖板为厚度小于1mm的无铁玻璃，而其透明基板为采用透明塑料薄膜，该透明塑料薄膜材质为聚乙烯对苯二甲酸酯、压克力、聚碳酸酯、聚四氟乙烯树脂、乙烯-四氟化乙烯聚酯中的一种。
5.如权利要求1所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中，所述扩散膜是采用热熔胶中添加散射粒子，而该热熔胶材质为聚乙烯醋酸乙烯酯树脂、压克力、聚碳酸酯、聚尿素中的一种。
6.如权利要求1所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中，该太阳能模块是用来作为建筑物的屋顶、遮光罩，或太阳能发电模块来使用。
7.如权利要求2所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中，可透光区占太阳能模块的5％-70％。
8.如权利要求2所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中，所述扩散膜是采用热熔胶中添加散射粒子，而该热熔胶材质为聚乙烯醋酸乙烯酯树脂、压克力、聚碳酸酯、聚尿素中的一种。
9.如权利要求6所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中，该太阳能模块是结合在建筑物屋顶上所架设的轻质边框上，该边框设有对应太阳能模块组装所需的沟槽。
10.如权利要求6所述的具有匀光功能的太阳能模块，其中，该太阳能模块对应与市电并联、作为供应需电力对象的电力来源中的任一种。
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