TW202101897A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本揭露是有關於一種太陽能電池模組。 This disclosure relates to a solar cell module.
近年來,隨著能源短缺的問題日益嚴重,各種替代能源不斷湧現。在眾多的替代能源中,又以太陽能產業最具前景。太陽能電池可將光能轉換為電能,其中光能又以太陽光為主要來源。由於太陽能電池在轉換過程中不會產生溫室氣體,因此得以實現綠色能源的環境。 In recent years, as the problem of energy shortages has become increasingly serious, various alternative energy sources have continued to emerge. Among the many alternative energy sources, the solar energy industry is the most promising. Solar cells can convert light energy into electrical energy, and sunlight is the main source of light energy. Since solar cells do not generate greenhouse gases during the conversion process, a green energy environment can be realized.
隨著太陽能產業的進步與發展,太陽能電池近來已廣泛地應用於各種電子產品中。然而,如何有效地運用太陽能並提升太陽能電池在能量轉換上的效率仍為目前的一大挑戰。 With the progress and development of the solar energy industry, solar cells have recently been widely used in various electronic products. However, how to effectively use solar energy and improve the efficiency of solar cells in energy conversion is still a major challenge.
本揭露之一技術態樣為一種太陽能電池模組,包含至少一第一串聯電池組及至少一第二串聯電池組。第一串聯電池組包含複數個第一太陽能電池及串聯第一太陽能電池的複數個第一導線組。第一太陽能電池沿第一方向排列,且第一太陽能電池之間具有複數個第一間隙。第一太陽能電池的長度 與寬度之比例大於等於2且小於等於6。第二串聯電池組置於第一串聯電池組上方且包含複數個第二太陽能電池及串聯第二太陽能電池的複數個第二導線組。第二太陽能電池沿第一方向排列,且第二太陽能電池之間具有複數個第二間隙,使第一太陽能電池分別從第二間隙接收光線。第二太陽能電池的長度與寬度之比例大於等於2且小於等於6。 One technical aspect of the present disclosure is a solar cell module including at least one first series battery pack and at least one second series battery pack. The first series battery group includes a plurality of first solar cells and a plurality of first wire groups connected in series with the first solar cells. The first solar cells are arranged along the first direction, and there are a plurality of first gaps between the first solar cells. The length of the first solar cell The ratio to the width is greater than or equal to 2 and less than or equal to 6. The second series battery pack is placed above the first series battery pack and includes a plurality of second solar cells and a plurality of second wire groups connected in series with the second solar cells. The second solar cells are arranged along the first direction, and there are a plurality of second gaps between the second solar cells, so that the first solar cells receive light from the second gaps respectively. The ratio of the length to the width of the second solar cell is greater than or equal to 2 and less than or equal to 6.
在本揭露一實施方式中,第一方向為第一太陽能電池的寬度方向。 In an embodiment of the present disclosure, the first direction is the width direction of the first solar cell.
在本揭露一實施方式中,第一間隙的距離分別約等於第二太陽能電池的寬度,且第二間隙的距離分別約等於第一太陽能電池的寬度。 In an embodiment of the present disclosure, the distance of the first gap is approximately equal to the width of the second solar cell, and the distance of the second gap is approximately equal to the width of the first solar cell.
在本揭露一實施方式中,第一導線組包含平行排列的複數個第一導線,且第二導線組包含平行排列的複數個第二導線。 In an embodiment of the present disclosure, the first wire group includes a plurality of first wires arranged in parallel, and the second wire group includes a plurality of second wires arranged in parallel.
在本揭露一實施方式中,第一導線組中第一導線的數量及第二導線組中第二導線的數量分別為2至20條。 In an embodiment of the present disclosure, the number of first wires in the first wire group and the number of second wires in the second wire group are respectively 2 to 20.
在本揭露一實施方式中,太陽能電池模組更包含匯流線路,用以電性連接第一串聯電池組與第二串聯電池組。 In an embodiment of the present disclosure, the solar cell module further includes a bus line for electrically connecting the first series battery pack and the second series battery pack.
在本揭露一實施方式中,第一串聯電池組的數量為複數個,且第二串聯電池組的數量為複數個,且第一太陽能電池的數量與第二太陽能電池的數量相同。 In an embodiment of the present disclosure, the number of the first series battery pack is plural, and the number of the second series battery pack is plural, and the number of the first solar cells is the same as the number of the second solar cells.
在本揭露一實施方式中,第一太陽能電池的數量為奇數個,且相鄰的第一串聯電池組中的第一太陽能電池交錯排列,且相鄰的第二串聯電池組中的第二太陽能電池交錯排 列。 In an embodiment of the present disclosure, the number of the first solar cells is an odd number, and the first solar cells in the adjacent first series battery groups are arranged staggered, and the second solar cells in the adjacent second series battery groups Battery staggered row Column.
在本揭露一實施方式中,第一太陽能電池的數量為偶數個,且相鄰的第一串聯電池組中的第一太陽能電池平行排列,且相鄰的第二串聯電池組中的第二太陽能電池平行排列。 In an embodiment of the present disclosure, the number of the first solar cells is an even number, and the first solar cells in the adjacent first series battery group are arranged in parallel, and the second solar cells in the adjacent second series battery group are arranged in parallel. The batteries are arranged in parallel.
在本揭露一實施方式中,太陽能電池模組更包含絕緣層,且絕緣層位於第一串聯電池組與第二串聯電池組之間,以電性絕緣第一串聯電池組與第二串聯電池組。 In an embodiment of the present disclosure, the solar cell module further includes an insulating layer, and the insulating layer is located between the first series battery pack and the second series battery pack to electrically insulate the first series battery pack and the second series battery pack .
本揭露之另一技術態樣為一種太陽能電池模組,包含背板及複數個串並聯電池層。串並聯電池層置於背板上方。串並聯電池層包含複數個串聯電池組。串聯電池組包含複數個太陽能電池及串聯太陽能電池的複數個導線組。太陽能電池的長度與寬度之比例大於等於2且小於等於6。串聯電池層中的太陽能電池於背板上的垂直投影彼此不重疊或部分重疊。 Another technical aspect of the present disclosure is a solar cell module including a backplane and a plurality of battery layers in series and parallel. The series-parallel battery layer is placed above the backplane. The series-parallel battery layer includes a plurality of series-connected battery packs. The series battery pack includes a plurality of solar cells and a plurality of wire sets of the series solar cells. The ratio of the length to the width of the solar cell is greater than or equal to 2 and less than or equal to 6. The vertical projections of the solar cells in the tandem cell layer on the backplane do not overlap or partially overlap each other.
在本揭露一實施方式中,串聯電池組中的太陽能電池沿太陽能電池的寬度方向排列。 In an embodiment of the present disclosure, the solar cells in the series battery pack are arranged along the width direction of the solar cells.
在本揭露一實施方式中,導線組包含平行排列的複數個導線,且導線組中之導線的數量為2至20條。 In an embodiment of the present disclosure, the wire group includes a plurality of wires arranged in parallel, and the number of wires in the wire group is 2 to 20.
在本揭露一實施方式中,太陽能電池模組更包含匯流線路,用以電性連接串聯電池層。 In an embodiment of the present disclosure, the solar cell module further includes a bus line for electrically connecting the battery layers in series.
在本揭露一實施方式中,太陽能電池模組更包含複數個絕緣層,分別位於串聯電池層之間,以電性絕緣串聯電池層。 In one embodiment of the present disclosure, the solar cell module further includes a plurality of insulating layers, which are respectively located between the series battery layers to electrically insulate the series battery layers.
根據本揭露上述實施方式,第二太陽能電池置於第一太陽能電池上方,且第一太陽能電池之間具有第一間隙,而第二太陽能電池之間具有第二間隙,且第一太陽能電池分別從第二間隙顯露,使得第一太陽能電池可分別從第二間隙接收光線。利用這樣的雙層結構,使得在上視角度下的第一太陽能電池與第二太陽能電池呈現相鄰的狀態,而在側視角度下的第一太陽能電池與第二太陽能電池呈現上下交錯的狀態。如此一來,雖然在太陽能電池模組朝向太陽光源的一面(即上視角度下所呈現的一面)上可見第一太陽能電池與第二太陽能電池彼此緊密排列,但實際上第一太陽能電池與第二太陽能電池彼此為上下交錯的關係,因此不必擔心第一太陽能電池與第二太陽能電池之間因距離過近而產生線路短路的問題。此外,由於以此結構形成的太陽能電池模組不必考慮太陽能電池之間水平距離的因素,因此可在單位面積內設置較多的太陽能電池,進而接收較多的太陽光,有效增加太陽能電池模組中的受光區域與有效發電區域。此外,除了上述的雙層結構外,本揭露的太陽能電池模組還可為多層結構。由於在多層結構中,各個串聯電池層中的各個太陽能電池於背板上的垂直投影彼此不重疊或部分重疊,因此可確保太陽能電池模組中的每個太陽能電池皆能接受到太陽光,以達到有效利用太陽光的目的。 According to the above embodiments of the present disclosure, the second solar cell is placed above the first solar cell, and there is a first gap between the first solar cells, and there is a second gap between the second solar cells, and the first solar cells are separated from each other. The second gap is exposed, so that the first solar cells can receive light from the second gap, respectively. With such a double-layer structure, the first solar cell and the second solar cell in the top view angle are adjacent to each other, and the first solar cell and the second solar cell in the side view angle are staggered up and down. . In this way, although the first solar cell and the second solar cell are closely arranged on the side of the solar cell module facing the solar light source (that is, the side presented from the upper view angle), the first solar cell and the second solar cell are actually The two solar cells are in a staggered relationship, so there is no need to worry about short circuits between the first solar cell and the second solar cell due to the short distance between them. In addition, because the solar cell module formed with this structure does not have to consider the factor of the horizontal distance between the solar cells, more solar cells can be installed in the unit area, and then receive more sunlight, effectively increasing the solar cell modules In the light-receiving area and effective power generation area. In addition, in addition to the above-mentioned double-layer structure, the solar cell module of the present disclosure can also be a multilayer structure. In the multi-layer structure, the vertical projections of each solar cell in each series cell layer on the backplane do not overlap or partially overlap each other, so it can ensure that each solar cell in the solar cell module can receive sunlight. To achieve the purpose of effective use of sunlight.
100、100a、100b、100c、100d、100e‧‧‧太陽能電池模組 100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e‧‧‧Solar cell module
110‧‧‧第一串聯電池組 110‧‧‧First series battery pack
112‧‧‧第一太陽能電池 112‧‧‧The first solar cell
113‧‧‧第一間隙 113‧‧‧First gap
114‧‧‧第一導線組 114‧‧‧The first wire group
116‧‧‧第一導線 116‧‧‧First wire
120‧‧‧第二串聯電池組 120‧‧‧Second series battery pack
122‧‧‧第二太陽能電池 122‧‧‧Second solar cell
123‧‧‧第二間隙 123‧‧‧Second gap
124‧‧‧第二導線組 124‧‧‧Second wire group
126‧‧‧第二導線 126‧‧‧Second wire
130‧‧‧匯流線路 130‧‧‧Confluence line
140‧‧‧蓋板 140‧‧‧Cover plate
150‧‧‧背板 150‧‧‧Back plate
160‧‧‧透明絕緣層 160‧‧‧Transparent insulating layer
210a、210b‧‧‧第一串聯電池層 210a, 210b‧‧‧First series battery layer
220a、220b‧‧‧第二串聯電池層 220a, 220b‧‧‧second series battery layer
230‧‧‧串並聯電池層 230‧‧‧Series and parallel battery layer
230a‧‧‧頂部串聯電池層 230a‧‧‧Top series battery layer
230b‧‧‧中間串聯電池層 230b‧‧‧Intermediate series battery layer
230c‧‧‧底部串聯電池層 230c‧‧‧Bottom series battery layer
240‧‧‧太陽能電池組 240‧‧‧Solar battery pack
242、242a、242b、242c‧‧‧太陽能電池 242, 242a, 242b, 242c‧‧‧Solar cell
243a、243b、243c‧‧‧間隙 243a, 243b, 243c‧‧‧Gap
250‧‧‧導線組 250‧‧‧Wire Set
252‧‧‧導線 252‧‧‧Wire
P1、P2、P3‧‧‧投影 P1, P2, P3‧‧‧Projection
W、W1、W2‧‧‧寬度 W, W1, W2‧‧‧Width
L、L1、L2‧‧‧長度 L, L1, L2‧‧‧Length
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下: 第1圖繪示根據本揭露一實施方式之太陽能電池模組的上視圖。 In order to make the above and other objectives, features, advantages and embodiments of the present invention more obvious and understandable, the detailed description of the attached drawings is as follows: Figure 1 shows a top view of a solar cell module according to an embodiment of the present disclosure.
第2圖繪示根據本揭露一實施方式之太陽能電池串的側視圖。 FIG. 2 shows a side view of a solar cell string according to an embodiment of the present disclosure.
第3圖繪示根據本揭露另一實施方式之太陽能電池模組的上視圖。 FIG. 3 shows a top view of a solar cell module according to another embodiment of the present disclosure.
第4圖繪示根據本揭露另一實施方式之太陽能電池模組的上視圖。 FIG. 4 shows a top view of a solar cell module according to another embodiment of the present disclosure.
第5圖繪示根據本揭露一實施方式之太陽能電池模組的側視圖。 FIG. 5 shows a side view of a solar cell module according to an embodiment of the present disclosure.
第6圖繪示根據本揭露一實施方式之第一串聯電池層的上視圖。 FIG. 6 is a top view of the first series battery layer according to an embodiment of the present disclosure.
第7圖繪示根據本揭露一實施方式之第二串聯電池層的上視圖。 FIG. 7 is a top view of the second series battery layer according to an embodiment of the present disclosure.
第8圖繪示將第6圖的第一串聯電池層與第7圖的第二串聯電池層電性連接所得之太陽能電池模組的上視圖。 FIG. 8 is a top view of a solar cell module obtained by electrically connecting the first series cell layer in FIG. 6 and the second series cell layer in FIG. 7.
第9圖繪示根據本揭露另一實施方式之第一串聯電池層的上視圖。 FIG. 9 is a top view of the first series battery layer according to another embodiment of the present disclosure.
第10圖繪示根據本揭露另一實施方式之第二串聯電池層的上視圖。 FIG. 10 is a top view of a second series battery layer according to another embodiment of the present disclosure.
第11圖繪示將第9圖的第一串聯電池層與第10圖的第二串聯電池層電性連接所得之太陽能電池模組的上視圖。 FIG. 11 is a top view of a solar cell module obtained by electrically connecting the first series cell layer in FIG. 9 and the second series cell layer in FIG. 10.
第12圖繪示根據本揭露另一實施方式之太陽能電池模組的上視圖。 FIG. 12 is a top view of a solar cell module according to another embodiment of the present disclosure.
第13圖繪示第12圖之太陽能電池模組的側視圖。 Fig. 13 shows a side view of the solar cell module of Fig. 12.
以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說,在本揭露部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。 Hereinafter, a plurality of implementation manners of the present disclosure will be disclosed in schematic form. For the sake of clarity, many practical details will be described in the following description. However, it should be understood that these practical details should not be used to limit this disclosure. In other words, in some implementations of this disclosure, these practical details are unnecessary. In addition, in order to simplify the drawings, some conventionally used structures and elements will be shown in a simple schematic manner in the drawings.
應當理解,當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接至」另一元件時,其可以直接在另一元件上或與另一元件連接,或者中間元件可以也存在。相反,當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接至」另一元件時,不存在中間元件。如本文所使用的,「連接」可以指物理及/或電性連接。再者,「電性連接」或「耦合」係可為二元件間存在其它元件。 It should be understood that when an element such as a layer, film, region, or substrate is referred to as being "on" or "connected" to another element, it can be directly on or connected to the other element, or Intermediate elements may also be present. In contrast, when an element is referred to as being "directly on" or "directly connected to" another element, there are no intervening elements. As used herein, "connection" can refer to physical and/or electrical connection. Furthermore, "electrical connection" or "coupling" can mean that there are other elements between two elements.
本文使用的「約」、「近似」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值,考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即,測量系統的限制)。例如,「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內,或±30%、±20%、±10%、±5%內。再者,本文使用的「約」、「近似」或「實質上」可依光學性質、蝕刻性質或其它性質,來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差,而可不用一個標準偏差適用全部性質。 As used herein, "approximately", "approximately", or "substantially" includes the stated value and the average value within the acceptable deviation range of the specific value determined by a person of ordinary skill in the art, taking into account the measurement in question and the A certain amount of measurement-related error (ie, the limitation of the measurement system). For example, "about" can mean within one or more standard deviations of the stated value, or within ±30%, ±20%, ±10%, ±5%. Furthermore, the "about", "approximate" or "substantially" used herein can select a more acceptable deviation range or standard deviation based on optical properties, etching properties or other properties, and not one standard deviation can be applied to all properties .
第1圖繪示根據本揭露一實施方式之太陽能電池模組100的上視圖。第2圖繪示根據本揭露一實施方式之太陽能電池串的側視圖。同時參閱第1圖與第2圖,太陽能電池模組100包含至少一第一串聯電池組110及至少一第二串聯電池組120。第一串聯電池組110包含複數個第一太陽能電池112及串聯第一太陽能電池112的複數個第一導線組114。第一太陽能電池112沿第一方向排列,且第一太陽能電池112之間具有複數個第一間隙113。第一太陽能電池112的長度L1與寬度W1之比例大於等於2且小於等於6。第二串聯電池組120位於第一串聯電池組110上且包含複數個第二太陽能電池122及串聯第二太陽能電池122的複數個第二導線組124。第二太陽能電池122沿第一方向排列,且第二太陽能電池122之間具有複數個第二間隙123,使第一太陽能電池112分別從第二間隙123接收光線。第二太陽能電池122的長度L2與寬度W2之比例大於等於2且小於等於6。
FIG. 1 shows a top view of a
在本實施方式中,第二太陽能電池122置於第一太陽能電池112上方,且第一太陽能電池112之間具有第一間隙113,而第二太陽能電池122之間具有第二間隙123,且第一太陽能電池112分別從第二間隙123顯露,使得第一太陽能電池112可分別從第二間隙123接收光線。利用這樣的雙層結構,使得在上視角度(即第1圖的視角)下的第一太陽能電池112與第二太陽能電池122呈現相鄰的狀態,而在側視角度(即第2圖的視角)下的第一太陽能電池112與第二太陽能電池122呈現上下交錯的狀態。如此一來,雖然在太陽能電池模組100朝
向太陽光源的一面(即上視角度下所呈現的一面)上可見第一太陽能電池112與第二太陽能電池122彼此相鄰排列,但實際上第一太陽能電池112與第二太陽能電池122彼此為上下交錯的關係,因此不必擔心第一太陽能電池112與第二太陽能電池122之間因距離過近而產生線路短路的問題。
In this embodiment, the second
在本實施方式中,第一串聯電池組110中的第一太陽能電池112與第二串聯電池組120中的第二太陽能電池122均沿著第一方向平行排列,而這裡所指的第一方向為第一太陽能電池112(或第二太陽能電池122)的寬度W1(或寬度W2)方向。也就是說,第一串聯電池組110與第二串聯電池組120彼此平行設置(如第2圖所示)。
In this embodiment, the first
同時參閱第1圖與第2圖,由於第二間隙123的距離約等於第一太陽能電池112的寬度W1,因此若以上視角度觀察,第一太陽能電池112除了從第二間隙123顯露外,還分別與相鄰的第二太陽能電池122緊密排列。同理,由於第一間隙113的距離約等於第二太陽能電池122的寬度W2,因此若以下視角度觀察,第二太陽能電池122除了從第一間隙113顯露外,還分別與相鄰的第一太陽能電池112緊密排列。也就是說,在水平方向上,第一太陽能電池112與第二太陽能電池122之間幾乎不存在間距(即間距趨近於零)。
Referring to Figures 1 and 2 at the same time, since the distance of the
由於第一間隙113與第二間隙123的距離分別約等於第二太陽能電池122的寬度W2與第一太陽能電池112的寬度W1,因此第一太陽能電池112與第二太陽能電池122可在朝向太陽光源的一面(即上視角度下所呈現的一面)呈現緊密
排列的狀態。以此結構形成的太陽能電池模組100由於不必考慮第一太陽能電池112與第二太陽能電池122之間水平距離的因素,因此可在單位面積內設置較多的太陽能電池,進而接收較多的太陽光,並在不需額外付出龐大成本的前提下,有效增加太陽能電池模組100中的受光區域與有效發電區域。
Since the distance between the
同時參閱第1圖與第2圖,第一串聯電池組110中的第一導線組114的一端電性連接至第一太陽能電池112的上表面(例如連接至位於第一太陽能電池112的上表面的正極),而另一端電性連接至第一太陽能電池112的下表面(例如連接至位於第一太陽能電池112的下表面的負極)。同理,第二串聯電池組120中的第二導線組124的一端電性連接至第二太陽能電池122的上表面(例如連接至位於第二太陽能電池122的上表面的正極),而另一端電性連接至第二太陽能電池122的下表面(例如連接至位於第二太陽能電池122的下表面的負極)。
Referring to FIGS. 1 and 2 at the same time, one end of the
在本揭露一實施方式中,第一導線組114包含平行排列的複數個第一導線116,第二導線組124包含平行排列的複數個第二導線126,每一個第一導線組114中的第一導線116與每一個第二導線組124中的第二導線126的數量可分別為2至20條,但並不以此為限,此數量可依設計者的需求而定。具體來說,請參閱第3圖及第4圖,第3圖繪示根據本揭露另一實施方式之太陽能電池模組100a的上視圖,第4圖繪示根據本揭露另一實施方式之太陽能電池模組100b的上視圖。如第3圖及第4圖所示,在太陽能電池模組100a中,每一個第一導線組114中的第一導線116與每一個第二導線組124中的第
二導線126的數量分別為6條;而在太陽能電池模組100b中,每一個第一導線組114中的第一導線116與每一個第二導線組124中的第二導線126的數量分別為14條。另外,第一導線116與第二導線126的橫切面可為圓形,但並不以此為限,在其他實施方式中,第一導線116與第二導線126的橫截面可具有各種幾何形狀(例如矩形、三角形或多邊形等)。
In an embodiment of the present disclosure, the
參閱第1圖,太陽能電池模組100更包含匯流線路130,匯流線路130設置在第一串聯電池組110與第二串聯電池組120的一端,並與第一串聯電池組110中末端的第一導線組114與第二串聯電池組120中末端的第二導線組124連接。匯流線路130可匯流第一串聯電池組110與第二串聯電池組120的電流,並進一步電性連接至其他電子裝置。由於匯流線路130位於太陽能電池模組100的末端,因此不須於太陽能電池模組100的中段預留額外的匯流線路130空間用於合併第一導線組114與第二導線組124。如此一來,太陽能電池模組100中可設置太陽能電池的面積增加,進而增加太陽能電池模組100中的受光區域與有效發電區域。
Referring to Figure 1, the
第5圖繪示根據本揭露一實施方式之太陽能電池模組100的側視圖。在本實施方式中,可進一步在太陽能電池模組100的受光側設置蓋板140,並可在太陽能電池模組100的背光側設置背板150。蓋板140可為具有高透光性的材料,如透明玻璃或是透明塑膠,以保護第一串聯電池組110和第二串聯電池組120免於受外力直接撞擊且可容許太陽光通過。背板150面對第一串聯電池組110和第二串聯電池組120的受光
面可塗有反射塗層,以增加光線利用率。此外,太陽能電池模組100還可在蓋板140與第一串聯電池組110之間、第一串聯電池組110與第二串聯電池組120之間、以及第二串聯電池組120與背板150之間設置透明絕緣層160,透明絕緣層160可用於電性隔離第一串聯電池組110與第二串聯電池組120,且保護第一串聯電池組110與第二串聯電池組120免於受到水氧侵蝕,並可結合各層以形成堅固、耐用的太陽能電池模組100。在本實施方式中,透明絕緣層160可由包含乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate,EVA)的材料製成,但並不用以限制本揭露。
FIG. 5 shows a side view of the
第6圖繪示根據本揭露一實施方式之第一串聯電池層210a的上視圖。第7圖繪示根據本揭露一實施方式之第二串聯電池層220a的上視圖。參閱第6圖,在本實施方式中,第一串聯電池組110的數量可為複數個,且沿第二方向平行排列,相鄰的第一串聯電池組110中的第一太陽能電池112彼此交錯排列,進一步形成第一串聯電池層210a。同理,參閱第7圖,第二串聯電池組120的數量可為複數個,且沿第二方向平行排列,相鄰的第二串聯電池組120中的第二太陽能電池122彼此交錯排列,進一步形成第二串聯電池層220a。這裡所指的第二方向為第一太陽能電池112(或第二太陽能電池122)的長度L1(或長度L2)方向,也就是說,第二方向與第一方向為相互垂直的兩個方向。
FIG. 6 is a top view of the first
同時參閱第6圖與第7圖,在本實施方式中,第一串聯電池層210a中第一太陽能電池112的數量與第二串聯電
池層220a中第二太陽能電池122的數量均應為奇數個,且第一太陽能電池112的數量與第二太陽能電池122的數量應維持相同。如此一來,第一串聯電池層210a與第二串聯電池層220a可具有相同的電壓,使得並聯後的第一串聯電池層210a與第二串聯電池層220a之間不會因形成電壓差而導致太陽能電池模組100無法順利運作。
Referring to FIGS. 6 and 7 at the same time, in this embodiment, the number of first
第8圖繪示將第6圖的第一串聯電池層210a與第7圖的第二串聯電池層220a並聯所得之太陽能電池模組100c的上視圖。如第8圖所示,太陽能電池模組100c中的第一太陽能電池112從第二間隙123(如第7圖所示)顯露,且在上視角度下,第一太陽能電池112與第二太陽能電池122彼此緊密排列。此外,在上視角度下,若以其中一個第一太陽能電池112為中心,其前、後、左、右四個方位均為第二太陽能電池122;同理,若以其中一個第二太陽能電池122為中心,其前、後、左、右四個方位均為第一太陽能電池112。
FIG. 8 is a top view of the
具體來說,為了維持第一串聯電池層210a中第一太陽能電池112的數量與第二串聯電池層220a中第二太陽能電池122的數量分別為奇數個,並使第一太陽能電池112的數量與第二太陽能電池122的數量相同,相鄰的第一串聯電池組110中的第一太陽能電池112的數量應分別為n及(n+1)個(n為正整數),且在其垂直方向上所對應之第二太陽能電池122的數量應分別為(n+1)及n個。以此方式進行排列便可形成如第8圖所示之太陽能電池模組100c。
Specifically, in order to maintain the number of first
第9圖繪示根據本揭露一實施方式之第一串聯電
池層210b的上視圖。第10圖繪示根據本揭露一實施方式之第二串聯電池層220b的上視圖。參閱第9圖,在本實施方式中,第一串聯電池組110的數量可為複數個,且在水平方向上沿第二方向(也就是第一太陽能電池112的長度L1方向)平行排列,使得相鄰的第一串聯電池組110中的第一太陽能電池112彼此平行排列,進一步形成第一串聯電池層210b。同理,參閱第10圖,第二串聯電池組120的數量可為複數個,且在水平方向上沿第二方向(也就是第二太陽能電池122的長度L2方向)平行排列,使得相鄰的第二串聯電池組120中的第二太陽能電池122彼此平行排列,進一步形成第二串聯電池層220b。
Figure 9 illustrates the first series circuit according to an embodiment of the present disclosure
Top view of
同時參閱第9圖與第10圖,在本實施方式中,第一串聯電池層210b中第一太陽能電池112的數量與第二串聯電池層220b中第二太陽能電池122的數量均應為偶數個,且第一串聯電池層210b中的第一太陽能電池112的數量與第二串聯電池層220b中的第二太陽能電池122的數量應維持相同。如此一來,第一串聯電池層210b與第二串聯電池層220b可具有相同的電壓,使得並聯後的第一串聯電池層210b與第二串聯電池層220b之間不會因形成電壓差而導致太陽能電池模組100無法順利運作。
Referring to FIGS. 9 and 10 at the same time, in this embodiment, the number of first
第11圖繪示將第9圖的第一串聯電池層210b與第10圖的第二串聯電池層220b並聯所得之太陽能電池模組100d的上視圖。如第11圖所示,太陽能電池模組100d中的第一太陽能電池112從第二間隙123(如第8圖所示)顯露,且在上視角度下,第一太陽能電池112與第二太陽能電池122彼此緊密排
列。此外,在上視角度下,若以其中一個第一太陽能電池112為中心,其前、後兩個方位均為第二太陽能電池122,而其左、右兩個方位均為第一太陽能電池112;同理,若以其中一個第二太陽能電池122為中心,其前、後兩個方位均為第一太陽能電池112,而其左、右兩個方位均為第二太陽能電池122。
FIG. 11 is a top view of a
具體來說,為了維持第一串聯電池層210b中第一太陽能電池112的數量與第二串聯電池層220b中第二太陽能電池122的數量分別為偶數個,並使第一太陽能電池112的數量與第二太陽能電池122的數量相同,相鄰的第一串聯電池組110中的第一太陽能電池112的數量均應為m個(m為正整數),且在其垂直方向上所對應之第二太陽能電池122的數量也均應為m個。以此方式進行排列便可形成如第11圖所示之太陽能電池模組100d。
Specifically, in order to maintain the number of first
同時參閱第8圖及第11圖,如前文中所述,太陽能電池模組100c中的匯流線路130可匯流第一串聯電池層210a與第二串聯電池層220a的電流,而太陽能電池模組100d中的匯流線路130可匯流第一串聯電池層210b與第二串聯電池層220b的電流。具體來說,此處所指匯流的包含各種不同的電路連接方式(例如串聯、並聯、串聯後並聯、並聯後串聯或其組合等),也就是說,匯流線路130可以各種不同的方式匯流各個串聯電池層的電流,在此為方便說明以第6圖至第8圖為例。
Referring to FIGS. 8 and 11 at the same time, as described above, the
舉例來說,同時參閱第6圖及第7圖,當第一串聯電池層210a中相鄰的第一串聯電池組110之間以串聯的方式
電性連接,且第二串聯電池層220a中相鄰的第二串聯電池組120之間也以串聯的方式電性連接時,匯流線路130可將第一串聯電池層210a與第二串聯電池層220a進一步並聯以形成如第8圖所示的太陽能電池模組100c。相反地,當第一串聯電池層210a中相鄰的第一串聯電池組110之間以並聯的方式電性連接,且第二串聯電池層220a中相鄰的第二串聯電池組120之間也以並聯的方式電性連接時,匯流線路130可將第一串聯電池層210a與第二串聯電池層220a進一步串聯以形成如第8圖所示的太陽能電池模組100c。同時參閱第6圖及第7圖,除了上文所描述的兩種電路連接方式外,匯流線路130還可以其他方式電性連接第一串聯電池層210a與第二串聯電池層220a。舉例來說,可將第一串聯電池層210a中左側之兩個相鄰的第一串聯電池組110與第二串聯電池層220a中左側之兩個相鄰的第二串聯電池組120以串聯的方式電性連接,並同時將第一串聯電池層210a中右側之兩個相鄰的第一串聯電池組110與第二串聯電池層220a中右側之兩個相鄰的第一串聯電池組120以串聯的方式電性連接。隨後,以匯流線路130將上述左側串聯後的第一串聯電池層210a與第二串聯電池層220a及右側串聯後的第一串聯電池層210a與第二串聯電池層220a進一步並聯,以形成如第8圖所示的太陽能電池模組100c。然而,本揭露不以上述為限,匯流線路130可以任何合適的方式匯流各個串聯電池層的電流。
For example, referring to FIGS. 6 and 7 at the same time, when the adjacent first series battery packs 110 in the first
根據本揭露上述實施方式,第二太陽能電池122置於第一太陽能電池112上方,且第一太陽能電池112之間具
有第一間隙113,而第二太陽能電池122之間具有第二間隙123,且第一太陽能電池112分別從第二間隙123顯露,使得第一太陽能電池112可分別從第二間隙123接收光線。利用這樣的雙層結構,使得在上視角度下的第一太陽能電池112與第二太陽能電池122呈現相鄰的狀態,而在側視角度下的第一太陽能電池112與第二太陽能電池122呈現上下交錯的狀態。如此一來,雖然在太陽能電池模組100、100a、100b、100c、100d朝向太陽光源的一面(即上視角度下所呈現的一面)上可見第一太陽能電池112與第二太陽能電池122彼此緊密排列,但實際上第一太陽能電池112與第二太陽能電池122彼此為上下交錯的關係,因此不必擔心第一太陽能電池112與第二太陽能電池122之間因距離過近而產生線路短路的問題。此外,由於以此結構形成的太陽能電池模組100、100a、100b、100c、100d不必考慮太陽能電池之間水平距離的因素,因此可在單位面積內設置較多的太陽能電池,有效增加太陽能電池模組100、100a、100b、100c、100d中的受光區域與有效發電區域。
According to the above-mentioned embodiment of the present disclosure, the second
第12圖繪示根據本揭露另一實施方式之太陽能電池模組100e的上視圖。第13圖繪示第12圖之太陽能電池模組100e的側視圖。同時參閱第12圖及第13圖,在本揭露另一實施方式中,太陽能電池模組100e可包含背板150及複數個串並聯電池層230。串並聯電池層230置於背板150上方。類似於上述實施方式,每一個串並聯電池層230包含複數個串聯電池組240(在第12圖及第13圖中僅繪示出一個串聯電池組240)。每一個串聯電池組240包含複數個太陽能電池242及串聯太陽
能電池242的複數個導線組250。每一個串聯電池組240中的太陽能電池242沿太陽能電池242的寬度W方向排列,且太陽能電池242的長度L與寬度W之比例大於等於2且小於等於6。
FIG. 12 is a top view of a
應瞭解到,位於同一層的串聯電池組240之間除了可以串聯的方式彼此電性連接之外,還可以並聯的方式或串聯與並聯之組合的方式彼此電性連接。因此,在本實施方式中,以「串並聯電池層」代指透過任何合適之方式將同一層之串聯電池組240彼此電性連接而形成的電池層。 It should be understood that in addition to being electrically connected to each other in series, the series-connected battery packs 240 on the same layer can also be electrically connected to each other in parallel or a combination of series and parallel. Therefore, in this embodiment, the term "series-parallel battery layer" refers to a battery layer formed by electrically connecting the series battery packs 240 of the same layer to each other by any suitable method.
具體來說,太陽能電池模組100e與太陽能電池模組100~100d不同之處在於串並聯電池層230的數量。在本實施方式中,串並聯電池層230的數量可大於2,也就是說,除了上述實施方式中的雙層結構外,還可包含本實施方式中的多層結構。舉例來說,參閱第12圖及第13圖,第12圖及第13圖分別繪示當串並聯電池層230的數量為3時之太陽能電池模組100e的上視圖及側視圖。應瞭解到,串並聯電池層230的數量並不以3為限,設計者可依實際需求調整所配置之串並聯電池層230的數量。
Specifically, the
在本實施方式中,每一個導線組250包含沿太陽能電池242之長度L方向平行排列的複數個導線252,且每一個導線組250中之導線252的數量為2至20條,但並不以此為限,此數量可依設計者的需求而定。此外,太陽能電池模組100e更包含匯流線路130,匯流線路130設置在太陽能電池模組100e的一端,並與每一個串並聯電池層230中末端的導線組250連接。如上述實施方式,匯流線路130可匯流各個串並聯
電池層230的電流,並進一步電性連接至其他電子裝置。此外,匯流線路130可以任何合適的方式匯流各個串並聯電池層230的電流。
In this embodiment, each
如第13圖所示,太陽能電池模組100e還可在蓋板140與串並聯電池層230之間、各個串並聯電池層230之間、以及串並聯電池層230與背板150之間設置透明絕緣層160,透明絕緣層160可用於電性隔離各個串並聯電池層230,且保護太陽能電池模組100e免於受到水氧侵蝕,並可結合各層以形成堅固、耐用的太陽能電池模組100e。在本實施方式中,透明絕緣層160可由包含乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate,EVA)的材料製成,但並不用以限制本揭露。
As shown in Figure 13, the
太陽能電池模組100e中其餘的元件連接關係、材料與功效皆與上述太陽能電池模組100~100d相同,因此將不再重複贅述。
The connection relationships, materials, and functions of the remaining components in the
如第13圖所示,在本實施方式中,串並聯電池層230包含頂部串聯電池層230a、中間串聯電池層230b及底部串聯電池層230c。頂部串聯電池層230a中的太陽能電池242a之間具有複數個間隙243a;中間串聯電池層230b中的太陽能電池242b之間具有複數個間隙243b;且底部串聯電池層230c中的太陽能電池242c之間具有複數個間隙243c。太陽能電池242b從間隙243a顯露,且太陽能電池242c從間隙243a、243b顯露。也就是說,太陽能電池242b可從間隙243a接收光線,且太陽能電池242c可從間隙243a、243b接收光線。在本實施方式中,太陽能電池242a、242b、242c具有約相同的寬度W,
且同一個串並聯電池層230中太陽能電池240之間的距離(即間隙243a、243b、243c的寬度)約為太陽能電池240之寬度W的兩倍。然而,每一個串並聯電池層230中的每一個太陽能電池242之間的排列關係與距離並不以第12圖及第13圖所示之排列方式為限,設計者可依實際需求進行調整。此外,當串並聯電池層230的數量大於3時,每一個串並聯電池層230中的每一個太陽能電池242之間的排列關係也可包含眾多可能,均不用以限制本揭露。
As shown in FIG. 13, in this embodiment, the series-
如第13圖所示,在太陽能電池模組100e中,頂部串聯電池層230a中的太陽能電池242a於背板150上的垂直投影為P1、中間串聯電池層230b中的太陽能電池242b於背板150上的垂直投影為P2、且底部串聯電池層230c中的太陽能電池242c於背板150上的垂直投影為P3。在本實施方式中,投影P1、投影P2及投影P3彼此不重疊或部分重疊。具體來說,投影P1、P2、P3不論從下視角度(即太陽能電池模組100e背對太陽光源的一面)觀察或從側視角度觀察(即第13圖的視角)皆不重疊。也就是說,若從上視角度(即太陽能電池模組100e朝向太陽光源的一面)觀察,可以完整地看到每一個串並聯電池層230(在本實施方式中為頂部串聯電池層230a、中間串聯電池層230b及底部串聯電池層230c)中的每一個太陽能電池242(在本實施方式中為太陽能電池242a、242b、242c),如此一來,便能確保太陽能電池模組100e中的每一個太陽能電池242皆能接收到太陽光,以達到有效利用太陽光的目的。
As shown in Figure 13, in the
根據本揭露上述實施方式,利用太陽能電池的雙 層結構,使得在上視角度下的第一太陽能電池與第二太陽能電池呈現相鄰的狀態,而在側視角度下的第一太陽能電池與第二太陽能電池呈現上下交錯的狀態,因此不必擔心第一太陽能電池與第二太陽能電池之間因距離過近而產生線路短路的間題。此外,以此結構形成的太陽能電池模組可在單位面積內設置較多的太陽能電池,有效增加太陽能電池模組中的受光區域與有效發電區域。此外,除了上述的雙層結構外,本揭露的太陽能電池模組還可為多層結構。由於在多層結構中,各個串聯電池層中的各個太陽能電池於背板上的垂直投影彼此不重疊或部分重疊,因此可確保太陽能電池模組中的每個太陽能電池皆能接受到太陽光,以達到有效利用太陽光的目的。 According to the above-mentioned embodiments of the present disclosure, the double The layer structure makes the first solar cell and the second solar cell adjacent to the top view angle, while the first solar cell and the second solar cell are staggered up and down from the side view angle, so there is no need to worry The short circuit between the first solar cell and the second solar cell is caused by the short distance. In addition, the solar cell module formed with this structure can provide more solar cells per unit area, effectively increasing the light-receiving area and effective power generation area in the solar cell module. In addition, in addition to the above-mentioned double-layer structure, the solar cell module of the present disclosure can also be a multilayer structure. In the multi-layer structure, the vertical projections of each solar cell in each series cell layer on the backplane do not overlap or partially overlap each other, so it can ensure that each solar cell in the solar cell module can receive sunlight. To achieve the purpose of effective use of sunlight.
雖然本揭露已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 Although this disclosure has been disclosed in the above implementation manner, it is not intended to limit this disclosure. Anyone who is familiar with this technique can make various changes and modifications without departing from the spirit and scope of this disclosure. Therefore, this disclosure is protected The scope shall be subject to those defined in the attached patent scope.
110‧‧‧第一串聯電池組 110‧‧‧First series battery pack
112‧‧‧第一太陽能電池 112‧‧‧The first solar cell
113‧‧‧第一間隙 113‧‧‧First gap
114‧‧‧第一導線組 114‧‧‧The first wire group
120‧‧‧第二串聯電池組 120‧‧‧Second series battery pack
122‧‧‧第二太陽能電池 122‧‧‧Second solar cell
123‧‧‧第二間隙 123‧‧‧Second gap
124‧‧‧第二導線組 124‧‧‧Second wire group
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