CN104659128B - 包含导热密封复合层的太阳能模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包含导热密封复合层的太阳能模块,所述导热密封复合层包含一热传导系数介于0.5W/mK至8W/mK之间的导热树脂层及一热传导系数介于0.05W/mK至0.4W/mK之间的接着树脂层。其中,该接着树脂层的厚度相对于该接着树脂层与该导热树脂层的厚度和介于0.1%至10%之间,且该接着树脂层与该导热树脂层的总热阻抗值小于0.72℃‑in2/W。据此,利用该导热密封复合层取代现有技术太阳能模块的密封树脂层,不仅能维持密封、隔绝水气及接着等功能外,更能在不额外增加太阳能模块的厚度与体积的情况下,降低太阳能模块的工作温度、提高太阳能模块的光电转换效率及发电输出量。

Description

包含导热密封复合层的太阳能模块
技术领域
本发明关于半导体装置相关领域,特别涉及一种导热密封复合层及包含其的太阳能模块。
背景技术
现有技术的太阳能模块由上而下依序为透明基板、第一密封树脂层、光电转换元件、第二密封树脂层及背板,其中该光电转换元件是由第一、第二密封树脂层所包覆,以避免光电转换元件受到外界环境中水气的影响。然而,由于现有技术的光电转换元件将太阳光转换为电能的转换效率仅有约14至22%,剩余的能量则转换为热能或反射至外界环境中,致使太阳能模块的工作温度不当提高,而降低太阳能模块的光电转换率。为克服前述问题,现有技术提供一种改进式太阳能模块,其是在背板相对于第二密封树脂层的一侧上设置散热鳍片,通过在太阳能模块的叠层结构的外部设置散热鳍片提高散热面积,以试图降低太阳能模块的工作温度。
然而,以此方式改进太阳能模块具备下列问题:
1需改变现有量产太阳能模块的封装制造方法,徒增制造方法上的不便利性;
2装设散热鳍片后将增加整体太阳能模块的体积与厚度大小,而限制太阳能模块与其他电子元件的应用性;
3光电转换元件的外围皆被两材料相同且低热传导系数的第一、第二密封树脂层所包覆,致使光电转换元件所产生的热能仍无从通过第二密封树脂层及背板传导至外部的散热鳍片,因此即便在太阳能模块的外围设置散热鳍片,也无法具体达到降低太阳能模块的工作温度的目的。
发明内容
有鉴于现有技术所面临的技术缺陷,本发明的目的在于发展另一种能有效逸散光电转换元件所产生的热能的途径,以达到降低太阳能模块的工作温度及提升太阳能模块的光电转换效率及发电输出量等功效。
本发明的另一目的在于以不需额外增加太阳能模块的体积及不需改变太阳能模块的封装制造方法的情况下,达到减缓太阳能模块的内部元件因长期处于高工作温度下所造成的老化现象。
为达成前述目的,本发明提供一种导热密封复合层,其包含:
一导热树脂层,其包括一热可塑性树脂及分散于该热可塑性树脂中的多个无机粒子,所述无机粒子相对于整体导热树脂层的含量介于10体积百分比至70体积百分比之间,且该导热树脂层的热传导系数介于0.5W/mK至8W/mK之间;以及一接着树脂层,其设置于该导热树脂层上,该接着树脂层的热传导系数介于0.05W/mK至0.4W/mK之间;其中,该接着树脂层的厚度相对于该接着树脂层与该导热树脂层的厚度和介于0.1%至10%之间,且该接着树脂层与该导热树脂层的总热阻抗值小于0.72℃-in2/W。
依据本发明,通过合并控制无机粒子相对于整体导热树脂层的含量以及接着树脂层的厚度相对于接着树脂层与该导热树脂层的厚度和等范围,能确保导热密封复合层的总热阻抗值小于0.72℃-in2/W。据此,将本发明的导热密封复合层应用于太阳能模块能有效逸散散光电转换元件所产生的热能,借此减缓太阳能模块的高温老化现象、降低太阳能模块的工作温度,同时提升太阳能模块的光电转换效率及发电输出量。
较佳的,该接着树脂层可以热熔加工或湿式涂布加工等方法形成于导热树脂层上。
较佳的,所述无机粒子相对于整体导热树脂层的含量介于20体积百分比至70体积百分比之间。
较佳的,该导热树脂层中热可塑性树脂的热传导系数介于0.05W/mK至0.4W/mK之间。
较佳的,该接着树脂层与该导热树脂层的厚度和介于20微米至600微米之间。
较佳的,在该导热密封复合层中,该导热树脂层与该接着树脂层的总热阻抗值介于0.01℃-in2/W至0.72℃-in2/W之间。在较可实行的一实施例中,该导热密封复合层的导热树脂层与该接着树脂层的总热阻抗值介于0.1℃-in2/W至0.72℃-in2/W之间。较佳的,该导热密封复合层具有大于1.0×1014Ω*cm的电阻值、22kV/mm的破坏电压、小于0.1%的绝缘破坏电压吸水率(20℃/24小时)、小于3%的纵向收缩率(依据ASTM D1204检测方法所测得)及小于1.0%的横向收缩率(120℃/3分钟,依据ASTM D1204检测方法所测得)等特性。
此外,本发明另提供一种太阳能模块,其包含:
一透明基板;一密封树脂层,其设置于该透明基板上;一光电转换元件,其设置于该密封树脂层上;一如前所述的导热密封复合层,其设置于该光电转换元件及该密封树脂层上,且该导热密封复合层的接着树脂层与该光电转换元件接触;以及一背板,其设置于该导热密封复合层的导热树脂层上。
较佳的,在其中一实施例中,该太阳能模块包含另一导热树脂层,该另一导热树脂层形成于该导热密封复合层及该背板的外围并与该光电转换元件接触。据此,该太阳能模块能通过导热密封复合层的导热树脂层及另一导热树脂层的传导路径或直接通过另一导热树脂层的作用,将光电转换元件所产生的热能逸散至太阳能模块外,借此降低太阳能模块的工作温度。
较佳的,该太阳能模块包含一导热密封粘着层及一金属外框,该金属外框是通过该导热密封粘着层贴合于该透明基板、该密封树脂层、该导热密封复合层及该背板的外围。据此,该太阳能模块能通过导热密封复合层的导热树脂层、导热密封粘着层及金属外框的传导路径,将光电转换元件所产生的热能逸散至太阳能模块外,借此降低太阳能模块的工作温度。
更佳的,该另一导热树脂层形成于该导热密封复合层与该导热密封粘着层之间以及形成于该背板与该导热密封粘着层之间,且该另一导热树脂层是与该光电转换元件接触。据此,该太阳能模块能通过导热密封复合层的导热树脂层、导热密封粘着层及金属外框的传导路径或直接通过另一导热树脂层的作用,将光电转换元件所产生的热能逸散至太阳能模块外,借此降低太阳能模块的工作温度。
较佳的,另一导热树脂层包括一热可塑性树脂及分散于该热可塑性树脂中的多个无机粒子,所述无机粒子相对于整体另一导热树脂层的含量介于10体积百分比至70体积百分比之间,且该另一导热树脂层的热传导系数介于0.5W/mK至8W/mK之间。
更佳的,所述无机粒子相对于整体另一导热树脂层的含量介于20体积百分比至70体积百分比之间。
较佳的,该导热密封粘着层的热传导系数介于0.05W/mK至0.4W/mK之间。
依据本发明,该接着树脂层包含一热可塑性树脂。该导热树脂层、该另一导热树脂层及该接着树脂层中的热可塑性树脂可为聚烯烃化合物,例如:聚乙烯及丙烯共聚物、聚丙烯及乙烯共聚物、聚乙烯离子聚合物、乙烯及乙烯乙酸乙烯酯共聚物、交联的聚乙烯聚合物,但并非仅限于此。举例而言,该热可塑性树脂可为:乙烯丙烯酸共聚树脂、乙烯丙三醇共聚树脂、乙烯醋酸乙烯共聚树脂(ethylene-vinyl acetate copolymer resin,EVA)、聚乙烯醇缩丁醛树脂(polyvinyl butyral,PVB)、热可塑性聚氨酯(thermoplasticpolyurethane,TPU)或聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(polyethylene-glycidylmethacrylate,EGMA)。
依据本发明,该粘着材料可为硅胶或热熔胶。
依据本发明,该密封树脂层为光穿透率大于92%以上的树脂层,例如:乙烯丙烯酸共聚树脂、乙烯丙三醇共聚树脂、乙烯醋酸乙烯共聚树脂(ethylene-vinyl acetatecopolymer resin,EVA)、聚乙烯醇缩丁醛树脂(polyvinyl butyral,PVB)、热可塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,TPU)或聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(polyethylene-glycidyl methacrylate,EGMA)。
依据本发明,该透明基板可为光穿透率大于92%以上的基板,例如:玻璃基板。
依据本发明,该光电转换元件可为单晶硅太阳能电池晶片或多晶硅太阳能电池晶片。
依据本发明,该背板为具有良好耐候绝缘性的塑料背板,其材料例如:聚氟乙烯(polyvinyl fluoride,PVF)或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)。
较佳的,所述无机粒子的粒径小于或等于20微米;更佳的,所述无机粒子的粒径介于1微米至20微米之间。
再更佳的,所述无机粒子的粒径介于1微米至3微米之间,因此所述无机粒子能在热可塑性树脂中获得良好的分散性,并使包含其的导热树脂层与另一导热树脂层获得较高的热传导系数。
较佳的,所述无机粒子的材料包含无机氧化物、无机氮化物或其组合。更具体而言,所述无机粒子的材料包含三氧化二铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅或其组合。更佳的,该无机粒子为氮化硼或氮化铝。
在太阳能模块的封装制造方法中,其可先将透明基板、密封树脂层、光电转换元件、前述导热密封复合层及背板相互堆叠形成一叠层结构后,再将硅胶浆料或热熔胶浆料灌入金属外框中,并以金属外框密封前述叠层结构的四周,装上接线盒及导线后,即完成太阳能模块的封装制造方法。或者,该叠层结构也可使用各种封装胶带(例如:压克力发泡胶带、聚乙烯发泡胶带、丁基橡胶发泡胶带等)包覆于叠层结构的外围,再将其压入金属外框中,完成太阳能模块的封装制造方法。
本发明的有益效果为:综上所述,本发明通过在导热树脂层中混掺有一定含量比例的无机粒子、控制具有一定热传导系数的导热树脂层及接着树脂层二者间的厚度比例,借此获得总热阻抗值小于0.72℃-in2/W的导热密封复合层。因此,利用该导热密封复合层取代现有技术太阳能模块的密封树脂层,不仅能维持原有密封、隔绝水气及接着光电转换元件的功能外,更能在不额外增加太阳能模块的厚度与体积及不改变太阳能模块的封装制造方法的情况下,进一步将光电转换元所产生的热能逸散至太阳能模块外,借此降低太阳能模块的工作温度,减缓太阳能模块的内部元件因长期处于高工作温度下所造成的老化现象,同时提高太阳能模块的光电转换效率及发电输出量。
附图说明
图1为导热密封复合层的结构示意图。
图2为测试含有现有技术密封层、实施例1的导热密封复合层及实施例3的导热密封复合层的样品的热传导性的实验结果图。
图3为太阳能模块的结构示意图。
图4为另一太阳能模块的结构示意图。
图5为实施例5的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块于不同日照量下的工作温度的比较结果图。
图6为实施例5的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块于不同日照量下的发电输出量的比较结果图。
主要元件符号说明:
1 太阳能模块
10 导热树脂层 101 热可塑性树脂
102 无机粒子 20 接着树脂层
30 透明基板 40 密封树脂层
50 光电转换元件 60 背板
70 金属外框 80 导热密封粘着层
90 另一导热树脂层 91 导热延伸部
92 导热延伸部 93 导热本部。
具体实施方式
以下,将通过具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可通过本说明书的内容轻易地了解本发明所能达成的优点与功效,并且在不背离本的精神下进行各种修饰与变更,以施行或应用本发明的内容。
《制备例1:导热树脂浆料》
首先,准备乙烯甲基丙烯酸酯树脂(ethylene methacrylic acid resin,EMA)及三氧化二铝,该乙烯甲基丙烯酸酯树脂于190℃下的熔体指数(melting index,MI)为8,热传导系数为0.29W/mK;且三氧化二铝的平均粒径为5微米。
接着,以表1所示的混合比例,分别将乙烯甲基丙烯酸酯树脂及三氧化二铝以双螺杆混练压出设备相互混合,以获得实验组1至4的导热树脂浆料。各实验组的导热树脂浆料的热传导系数通过导热仪(检测规范:ASTM E1461)检测的结果如下表1所示。
表1:实验组1至4中三氧化二铝及乙烯甲基丙烯酸酯树脂的混合比例(单位:体积百分比(vol%))及所制得的导热树脂浆料的热传导系数。
如上表1所示,通过提升三氧化二铝相对于整体导热树脂浆料的比例,导热树脂浆料的热传导系数可逐渐由0.32W/mK(实验组1)提升至1.51W/m*K(实验组4)。
《比较例1:现有技术密封层》
本比较例是以纯乙烯醋酸乙烯共聚树脂作为原料,且未在乙烯醋酸乙烯共聚树脂添加任何无机粒子,以吹膜方法直接将纯乙烯醋酸乙烯共聚树脂制成面积为15公分*15公分、厚度为220微米的现有技术密封层,其总热阻抗值也如下表2所示。
《实施例1至3:导热密封复合层》
在实施例1至3中,其分别选用前述制备例1的实验组2至4所制得的导热树脂浆料,制作导热密封复合层的导热树脂层。导热密封复合层的详细制作方法如下:
以吹膜方法将前述导热树脂浆料制成面积为15公分*15公分、厚度为200微米的导热树脂层;再通过热熔加工方法在该导热树脂层上将聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯,制成厚度为20微米的接着树脂层,即完成导热密封复合层的制备。
请参阅图1所示,通过上述方法所制得的导热密封复合层包含一导热树脂层10及一接着树脂层20。
该导热树脂层10包括一热可塑性树脂101及分散于该热可塑性树脂101中的多个无机粒子102。
该接着树脂层20设置于该导热树脂层10上,且该接着树脂层20的热传导系数为0.27W/mK。
在实施例1至3的导热密封复合层中,该导热树脂层10与该接着树脂层20的总热阻抗值皆小于0.72℃-in2/W,其详细测试结果如下表2所示。
表2:在实施例1至3的导热密封复合层及比较例1的现有技术密封层中,制备导热树脂层所选用的导热树脂浆料以及该接着树脂层与该导热树脂层的总热阻抗值。
导热树脂浆料 该接着树脂层与该导热树脂层的总热阻抗值
比较例1 实验组1 0.97℃-in2/W
实施例1 实验组2 0.53℃-in2/W
实施例2 实验组3 0.36℃-in2/W
实施例3 实验组4 0.21℃-in2/W
《试验例1:导热密封复合层的热传导性》
为验证导热密封复合层的热传导性,本试验例另分别选用实施例1及3的导热密封复合层及比较例1的现有技术密封层,由下至上依序堆叠背板、导热密封复合层或现有技术密封层、密封树脂层及透明玻璃基板,以获得检测导热密封复合层的热传导性的样品。
为确保实验的准确性,各样品中堆叠的背板、密封树脂层及透明玻璃基板的材料与厚度完全相同;并在相同检测环境中,通过如下述相同测试方法检测各样品的热传导性。因此,所测得的各样品的热传导性即代表现有技术密封层、实施例1及3的导热密封复合层的热传导性。详细测试方法如下:
首先,将同一热源分别施予各样品的透明玻璃基板,该热源与透明玻璃基板的间距为20公分,热源面积为10平方公分;并在各样品的背板处,以红外线检测方法量测该热源自透明玻璃基板传导至背板所历经的传导时间,其结果如图2所示。
请参阅图2所示,含有现有技术密封层的样品将热源由透明玻璃基板传导至背板使背板处量测到的温度上升至30℃所需的时间需接近300秒;相较之下,含有实施例1及3的导热密封复合层的样品将热源由透明玻璃基板传导至背板使背板处量测到的温度上升至30℃所需的时间可减少至约250秒,甚至是90至100秒之间。实验结果显示,实施例1及3的导热密封复合层确实能提供良好的热传导性。
《实施例4至6:含有导热密封复合层的太阳能模块》
实施例4至6的太阳能模块分别包含实施例1至3的导热密封复合层,所述太阳能模块大致上通过如同下列所述的制作方法所制得:
首先,依序堆叠透明玻璃基板、乙烯醋酸乙烯共聚树脂层、72片单晶太阳能电池晶片(茂迪公司贩售)、总厚度为220微米的导热密封复合层及聚酯塑料背板;再在140℃下层压该乙烯醋酸乙烯共聚树脂层,借以令乙烯醋酸乙烯共聚树脂进行交联固化反应(thermalsetting)直至其交联密度达到85%以上,以获得一叠层结构。
接着,将含有三氧化二铝的硅胶浆料灌入铝框中,获得一含有硅胶浆料的铝框。
之后,利用前述含有硅胶浆料的铝框密封前述叠层结构,再通过熟化步骤后,即完成太阳能模块的封装制造方法。
通过上述方法所制得的实施例4至6的太阳能模块1皆具有类似的结构,其不同之处为太阳能模块中导热树脂层的材料。
请参阅图3所示,该太阳能模块1包含前述的图1所示的一导热树脂层10、一接着树脂层20、一透明基板30、一密封树脂层40、多个光电转换元件50、一背板60、一金属外框70及一导热密封粘着层80。
该透明基板30为光穿透率大于92%且厚度为3毫米的透明玻璃基板。
该密封树脂层40为乙烯醋酸乙烯共聚树脂层,其设置于该透明基板30上,并且具有约450微米的厚度及0.32W/mK的热传导系数。
所述光电转换元件50为72片厚度约180微米的单晶太阳能电池晶片,其排列于该密封树脂层40上。
该接着树脂层20为聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯,其具有约20微米的厚度,该接着树脂层20的部份表面直接接着于所述光电转换元件50相对密封树脂层40的表面,该接着树脂层20的其余表面则直接接着于该密封树脂层40未接触所述光电转换元件50的下表面,借此通过该接着树脂层20及该密封树脂层40共同密封各个光电转换元件50,以避免光电转换元件50受到外界环境中水气的影响。
该导热树脂层10为一混掺有三氧化二铝的乙烯甲基丙烯酸酯树脂层,其具有约200微米的厚度,且该导热树脂层10贴合于该接着树脂层20相对于所述光电转换元件50的表面上。
该背板60为聚酯塑料背板,其具有约350微米的厚度及0.28W/mK的热传导系数,且该背板60设置于该导热树脂层10相对于该接着树脂层20的表面上。
该金属外框70为散热铝框,其具有一凹槽结构,且该导热密封粘着层80形成于该金属外框70的凹槽结构中,该金属外框70是通过该导热密封粘着层80贴合于该透明基板30、该密封树脂层40、该接着树脂层20、该导热树脂层10及该背板60等元件的外围。其中,该导热密封粘着层80为混掺有三氧化二铝的硅胶,且其具有约1.0W/mK的热传导系数。
《实施例7:含有导热密封复合层的太阳能模块》
请参阅图4所示,实施例7的太阳能模块的结构大致与实施例4至6所述的太阳能模块的结构雷同,包含有一导热树脂层10、一接着树脂层20、一透明基板30、一密封树脂层40、多个光电转换元件50、一背板60、一金属外框70及一导热密封粘着层80。其不同之处在于,本实施例的太阳能模块1更包含另一导热树脂层90,且该另一导热树脂层90的材料同于前述实施例1的导热树脂层10的材料。
该另一导热树脂层90是夹置于该导热树脂层10与该导热密封粘着层80之间、夹置于接着树脂层20与该导热密封粘着层80之间以及夹置于该背板60与该导热密封粘着层80之间,且该另一导热树脂层90是与该光电转换元件50接触。
更具体而言,该另一导热树脂层90具有两导热延伸部91、92及一导热本部93,所述导热延伸部91、92延伸成型于该导热本部93的相反两侧。其中,该另一导热树脂层90的导热延伸部91是与光电转换元件50直接接触,并且夹置于该密封树脂层40与接着树脂层20之间;该导热本部93形成于该导热密封复合层及该背板60的侧面,并且夹置于该导热树脂层10与该导热密封粘着层80之间、夹置于接着树脂层20与该导热密封粘着层80之间以及夹置于该背板60与该导热密封粘着层80之间;且该导热延伸部93是夹置于该背板60的底面与该导热密封粘着层80之间。
《比较例2:现有技术太阳能模块》
本比较例的现有技术太阳能模块是以厚度约450微米的单一乙烯醋酸乙烯共聚树脂层取代实施例4的太阳能模块的导热树脂层与接着树脂层,该乙烯醋酸乙烯共聚树脂层夹置于光电转换元件及背板之间,且该乙烯醋酸乙烯共聚树脂层与该密封树脂层40共同密封各个光电转换元件50。
此外,本比较例的现有技术太阳能电池另以热传导系数仅有0.36W/mK的一般硅胶层取代实施例4的太阳能模块的导热密封粘着层。
《试验例2:太阳能模块的工作温度》
为验证导热密封复合层是否具备降低太阳能模块的工作温度的功效,本试验例选用实施例5的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块进行比较,以相同日照量分别照射两太阳能模块,并以测试环境温度约29℃至31℃、本发明的实施例及比较例所使用太阳能模块的标准输出率为230W/1.7m2等条件,在正午12点至下午1点间,利用红外线温度量测仪,量测实施例5的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块在不同日照量下的太阳能模块的工作温度值,其结果如图5所示。图中所示的工作温度值为9组取样结果的平均值。
由图5的结果证实,比较例2的现有技术太阳能模块的乙烯醋酸乙烯共聚树脂层仅具有0.32W/mK的热传导系数,因此未被光电转换元件转换为电能的热能难以通过乙烯醋酸乙烯共聚树脂层的作用将热能传导至与其相邻的一般硅胶层或背板,致使所产生的热能不断累积于太阳能模块内。
相反地,实施例5的太阳能模块因含有热传导系数为0.87W/mK的导热树脂层,且其接着树脂层与导热树脂层的总热阻抗值为0.36℃-in2/W,因此实施例5的太阳能模块得以通过导热密封复合层的作用,有效地将未被光电转换元件转换为电能的热能传导至与其相邻的背板,另可通过导热密封粘着层及金属外框,将热能传导至与导热密封复合层相邻的导热密封粘着层,再通过导热密封粘着层将热能传导至金属外框,以进一步通过导热密封粘着层与金属外框辅助逸散光电转换元件散发的热能,借此大幅降低太阳能模块的工作温度。
《试验例3:太阳能模块的发电输出量》
为验证导热密封复合层是否具备提升太阳能模块的发电输出量的功效,本试验例选用实施例5的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块进行比较,以相同日照量分别照射两太阳能模块,并以测试环境温度约29℃至31℃、本发明的实施例及比较例所使用太阳能模块的标准输出率为230W/1.7m2等条件,在正午12点至下午1点间,利用太阳能发电量即时监控系统量测实施例5的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块在不同日照量下的发电输出量,其结果如图6所示。
请参阅图6所示,比较实施例5的太阳能模块的发电输出量与比较例2的现有技术太阳能模块的发电输出量发现,在正午12点至下午1点间进行测试,实施例6的太阳能模块的发电输出量多半高于比较例2的现有技术太阳能模块的发电输出量约6.4W。若比较全天累积的太阳能组件的发电输出量,实施例5的太阳能模块的发电输出量则平均高于比较例2的现有技术太阳能模块的发电输出量约4W。
《试验例4:太阳能模块的发电输出量》
本试验例选用实施例4及6的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块进行比较,以1000瓦的日照量照射三太阳能模块,并以测试环境温度约31℃至33℃、早上10点至下午3点间,利用太阳能发电量即时监控系统量测实施例4及6的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块在各时间点的发电输出量,其结果如下表3所示。在表3中,比较例2、实施例4及实施例6的发电输出量差值是以比较例2的实际发电输出量所计算而得。
表3:实施例4及6的太阳能模块与比较例2的现有技术太阳能模块的发电输出量结果比较。
如上表3所示,实施例4及6的太阳能模块通过导热密封复合层搭配导热密封粘着层的作用,能有利于将光电转换元件所产生的热能通过导热密封复合层的导热树脂层往侧面方向传导至导热密封粘着层及金属外框,借此提升散热速率与效能。因此,相比于比较例2的太阳能模块的发电输出量检测结果,实施例4及6的太阳能模块能具有显著提升的当日最高发电输出量及累积发电输出量。
合并试验例2至4的结果显示,实施例4至6的太阳能模块中的导热密封复合层不仅皆能有效帮助逸散光电转换元件所散发的热能,得以降低太阳能模块的工作温度外,更能提升包含其的太阳能模块的光电转换率,借此获得较高的发电输出量。

Claims (7)

1.一种太阳能模块,其包含:
一透明基板;
一密封树脂层,所述密封树脂层设置于该透明基板上;
一光电转换元件,所述光电转换元件设置于该密封树脂层上;
一导热密封复合层,所述导热密封复合层设置于该光电转换元件及该密封树脂层上,所述导热密封复合层包含一导热树脂层及一接着树脂层,所述导热树脂层设置于该光电转换元件及该密封树脂层上,所述导热树脂层包括一热可塑性树脂及分散于该热可塑性树脂中的多个无机粒子,所述无机粒子相对于整体导热树脂层的含量介于40体积百分比至70体积百分比之间,且该导热树脂层的热传导系数介于0.5W/mK至8W/mK之间;所述接着树脂层设置于该导热树脂层上,该接着树脂层的热传导系数介于0.05W/mK至0.4W/mK之间,且该导热密封复合层的接着树脂层是与该光电转换元件接触,其中,该接着树脂层的厚度相对于该接着树脂层与该导热树脂层的厚度和介于0.1%至10%之间,且该接着树脂层与该导热树脂层的总热阻抗值介于0.01℃-in2/W至0.72℃-in2/W之间;该接着树脂层与该导热树脂层的厚度和为20微米至220微米;
一背板,所述背板设置于该导热密封复合层的导热树脂层上;
一导热密封粘着层,该导热密封粘着层贴合于该透明基板、该密封树脂层、该导热密封复合层及该背板的外围;
一金属外框,该金属外框设置于该导热密封粘着层上,该金属外框通过该导热密封粘着层贴合于该透明基板、该密封树脂层、该导热密封复合层及该背板的外围;以及
一另一导热树脂层,该另一导热树脂层形成于该导热密封复合层与该导热密封粘着层之间以及形成于该背板与该导热密封粘着层之间,且该另一导热树脂层与该光电转换元件接触。
2.根据权利要求1所述的太阳能模块,其中该另一导热树脂层包括一热可塑性树脂及分散于该热可塑性树脂中的多个无机粒子,所述无机粒子相对于整体另一导热树脂层的含量介于10体积百分比至70体积百分比之间,且该另一导热树脂层的热传导系数介于0.5W/mK至8W/mK之间。
3.根据权利要求1所述的太阳能模块,其中该导热密封粘着层的热传导系数介于0.05W/mK至0.4W/mK之间。
4.根据权利要求1所述的太阳能模块,其中该导热树脂层中热可塑性树脂的热传导系数介于0.05W/mK至0.4W/mK之间。
5.根据权利要求1所述的太阳能模块,其中所述无机粒子的粒径小于或等于20微米,且所述无机粒子的材料包含无机氧化物、无机氮化物或其组合。
6.根据权利要求1所述的太阳能模块,其中所述无机粒子的粒径小于或等于20微米,且所述无机粒子的材料包含碳化硅。
7.根据权利要求1所述的太阳能模块,其中所述无机粒子的粒径介于1微米至3微米之间,且所述无机粒子的材料包含三氧化二铝、氮化铝、氮化硼或其组合。
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