TW202209695A - 太陽能模組 - Google Patents

太陽能模組 Download PDF

Info

Publication number
TW202209695A
TW202209695A TW109141196A TW109141196A TW202209695A TW 202209695 A TW202209695 A TW 202209695A TW 109141196 A TW109141196 A TW 109141196A TW 109141196 A TW109141196 A TW 109141196A TW 202209695 A TW202209695 A TW 202209695A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reflective
solar module
light
parts
reflective parts
Prior art date
Application number
TW109141196A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI775221B (zh
Inventor
郭証翔
Original Assignee
友達光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Publication of TW202209695A publication Critical patent/TW202209695A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI775221B publication Critical patent/TWI775221B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • H01L31/049Protective back sheets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

一種太陽能模組,包括背板、多個反光部、連接層、封裝材料、多個光伏元件與透明板。背板在波長500奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於0。這些彼此分離的反光部設置於背板上,而各個反光部在波長300奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於或等於50%。連接層設置於背板上,並覆蓋這些反光部。封裝材料設置於連接層上。這些光伏元件設置於封裝材料內,並且分別遮蓋這些反光部。透明板設置於封裝材料上。

Description

太陽能模組
本發明是有關於一種太陽能模組,且特別是有關於一種包括多個反光部的太陽能模組。
現今有的太陽能模組通常包括背板,而太陽能模組在外觀上所呈現的主要顏色大多為背板的顏色。所以,太陽能模組的外觀顏色通常是由背板來決定。然而,目前有的太陽能模組的發電功率卻深受背板顏色影響,以至於有的背板顏色可能會造成太陽能模組的發電功率大幅降低。
本發明至少一實施例提出一種太陽能模組,其所包括的多個反光部能幫助提升發電功率。
本發明至少一實施例所提供的太陽能模組包括背板、上述反光部、連接層、封裝材料、多個光伏元件與透明板。背板在波長500奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於0。這些反光部設置於背板上,其中這些反光部彼此分離,且各個反光部在波長300奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於或等於50%。連接層設置於背板上,並覆蓋這些反光部。封裝材料設置於連接層上。這些光伏元件設置於封裝材料內,其中這些光伏元件分別遮蓋這些反光部。透明板設置於封裝材料上。
在本發明至少一實施例中,上述背板包括反光板與有色層。有色層形成於反光板上,其中這些反光部設置於有色層上。
在本發明至少一實施例中,上述背板在波長500奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於20%。
在本發明至少一實施例中,上述有色層的顏色為黑色。
在本發明至少一實施例中,上述有色層的構成材料包括碳黑、氧化鈦、鈷黑、硫化鈷、銅鉻黑、鐵鉻黑、苯胺黑、氧化鎳、氧化鐵、氧化鋁、氧化錫、硫酸鉛、鉻酸鉛、碳酸鈣以及氧化矽其中至少一種。
在本發明至少一實施例中,上述有色層的構成材料還包括含氟聚合物。
在本發明至少一實施例中,上述背板在可見光範圍內的平均反射率小於10%。
在本發明至少一實施例中,上述連接層的折射率小於或等於封裝材料的折射率。
在本發明至少一實施例中,這些光伏元件沿著背板的法線在背板上投影而成多個遮蓋區域,而這些反光部分別侷限在這些遮蓋區域內。
在本發明至少一實施例中,這些反光部呈規則排列。
在本發明至少一實施例中,各個反光部的厚度大於或等於2微米。
在本發明至少一實施例中,至少一個反光部包括至少一反光件,而反光件的形狀為柱體或錐體。
在本發明至少一實施例中,上述反光件的長度、寬度與高度皆大於或等於2微米。
在本發明至少一實施例中,這些反光部包括多個反光件,而同一個反光部的這些反光件彼此分離。
在本發明至少一實施例中,這些反光部包括多個反光件,而同一個反光部的這些反光件彼此相連。
在本發明至少一實施例中,這些反光部為多個反光膜。
在本發明至少一實施例中,這些反光部的構成材料包括氧化鈦、氧化錫、硫酸鋇、氧化矽、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣、矽酸鋁以及矽酸鎂其中至少一種。
基於上述,由於各個反光部在波長300奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於或等於50%,因此這些反光部能反射光線,以增加入射於這些光伏元件的光線。如此,即使在背板的顏色不利於發電功率的情況下,這些反光部可以幫助維持或提升太陽能模組的發電功率。
在以下的內文中,為了清楚呈現本案的技術特徵,圖式中的元件(例如層、膜、基板以及區域等)的尺寸(例如長度、寬度、厚度與深度)會以不等比例的方式放大。因此,下文實施例的說明與解釋不受限於圖式中的元件所呈現的尺寸與形狀,而應涵蓋如實際製程及/或公差所導致的尺寸、形狀以及兩者的偏差。例如,圖式所示的平坦表面可以具有粗糙及/或非線性的特徵,而圖式所示的銳角可以是圓的。所以,本案圖式所呈示的元件主要是用於示意,並非旨在精準地描繪出元件的實際形狀,也非用於限制本案的申請專利範圍。
其次,本案內容中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字不僅涵蓋明確記載的數值與數值範圍,而且也涵蓋發明所屬技術領域中具有通常知識者所能理解的可允許偏差範圍,其中此偏差範圍可由測量時所產生的誤差來決定,而此誤差例如是起因於測量系統或製程條件兩者的限制。此外,「約」可表示在上述數值的一個或多個標準偏差內,例如±30%、±20%、±10%或±5%內。本案文中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字可依光學性質、蝕刻性質、機械性質或其他性質來選擇可以接受的偏差範圍或標準偏差,並非單以一個標準偏差來套用以上光學性質、蝕刻性質、機械性質以及其他性質等所有性質。
圖1A是本發明至少一實施例的太陽能模組的立體示意圖,也是太陽能模組100的分解示意圖,所以圖1A所呈現的太陽能模組100的多個元件是彼此分開而未組合。請參閱圖1A,太陽能模組100包括背板110、封裝材料130、多個光伏元件150以及透明板140,其中封裝材料130設置在背板110上,而透明板140設置於封裝材料130上。透明板140例如是玻璃板或透明塑膠板。
這些光伏元件150設置於封裝材料130內。具體而言,封裝材料130具有多層結構,而這些光伏元件150設置在多層結構的其中兩層之間。以圖1A為例,封裝材料130可包括兩層封裝層:第一封裝層131與第二封裝層132。第一封裝層131設置在背板110上,而第二封裝層132設置於第一封裝層131上,其中這些光伏元件150設置在第一封裝層131與第二封裝層132之間。
第一封裝層131與第二封裝層132兩者可由高分子材料所製成,其中第一封裝層131與第二封裝層132兩者構成材料可以相同或不同。例如,第一封裝層131與第二封裝層132可以皆由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene-Vinyl Acetate,EVA)製成。由於第一封裝層131與第二封裝層132兩者構成材料可相同,因此第一封裝層131與第二封裝層132可具有相同的折射率。
不過,即使第一封裝層131與第二封裝層132兩者構成材料包括相同的高分子材料,第一封裝層131與第二封裝層132兩者也可以具有彼此不同的折射率。例如,當第一封裝層131與第二封裝層132皆由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)製成時,第一封裝層131與第二封裝層132其中一者的內部可以混入空氣或其他材料,例如玻璃顆粒。如此,雖然第一封裝層131以及第二封裝層132兩者包括相同材料,但卻可以具有不同的折射率。
光伏元件150可以是由半導體材料所製成,其中此半導體材料例如是矽。這些光伏元件150可以具有多條導線159,其中這些導線159可以是由焊料所形成的焊帶,並且能將這些光伏元件150彼此電性連接,例如串聯這些光伏元件150,以提高太陽能模組100所輸出的電壓。
太陽能模組100可還包括接線盒190,其中接線盒190可設置於背板110下方。所以,背板110可設置在封裝材料130與接線盒190之間。接線盒190可以具有多條纜線(cable,未繪示),而這些纜線電性連接這些光伏元件150。利用這些纜線,接線盒190能輸出太陽能模組100所產生的電能,供外部電子裝置或電力系統使用。
圖1B是在圖1A中的背板110、封裝材料130、這些光伏元件150以及透明板140組合之後,沿線1B-1B剖面而繪示的剖面示意圖,其中圖1B省略接線盒190與導線159。請參閱圖1A與圖1B,第一封裝層131固定在背板110上,其中第一封裝層131可被黏合於背板110。以圖1B為例,太陽能模組100包括連接層120,其可以是透明膠材。連接層120設置於背板110上,而封裝材料130的第一封裝層131設置於連接層120上。
連接層120可具有黏性,所以連接層120能黏合第一封裝層131與背板110。連接層120的構成材料可包括聚烯烴類、丙烯酸系樹脂類、矽樹脂矽烷類、聚氨酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛酯、乙二醇乙醚醋酸酯與含氟聚合物其中至少一種。換句話說,連接層120的構成材料可選自於聚烯烴類、丙烯酸系樹脂類、矽樹脂矽烷類、聚氨酯樹脂、聚乙烯醇縮丁醛酯、乙二醇乙醚醋酸酯與含氟聚合物所組成的群組,即連接層120的構成材料可以是上述材料的任意組合。例如,連接層120的構成材料可以僅包括矽樹脂矽烷類,或是包括矽樹脂矽烷類與含氟聚合物。
承上述,聚烯烴類例如是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚烯烴彈性體(Polyolefin Elastomer,POE)、聚乙烯或聚丙烯。丙烯酸系樹脂類例如是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或丙烯酸正丁酯。矽樹脂矽烷類例如是聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)。含氟聚合物例如是氟丙烯酸酯單體(FA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、三氟氯乙烯、六氟丙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯或全氟乙烯丙烯共聚物。
背板110包括有色層111與反光板112,其中有色層111形成於反光板112上。反光板112可以是白色板材,其可以由高分子材料製成。例如,反光板112可以是由聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)所製成的白色板材。此外,反光板112也可以是金屬板,所以反光板112不限制是高分子材料製成的板材。由於反光板112可為白色板材或金屬板,因此反光板112能反射光線,其中反光板112不僅能反射可見光,而且還能反射紅外光。
有色層111的顏色可以是黑色、藍色、綠色、紅色或其他種顏色。或者,有色層111也可以包括至少兩種顏色,以使太陽能模組100的外觀可以呈現多種色彩。當有色層111的顏色為黑色時,有色層111的構成材料可包括碳黑、氧化鈦、鈷黑、硫化鈷、銅鉻黑、鐵鉻黑、苯胺黑、氧化鎳、氧化鐵、氧化鋁、氧化錫、硫酸鉛、鉻酸鉛、碳酸鈣與氧化矽其中至少一種。
換句話說,黑色的有色層111的構成材料可選自於碳黑、氧化鈦、鈷黑、硫化鈷、銅鉻黑、鐵鉻黑、苯胺黑、氧化鎳、氧化鐵、氧化鋁、氧化錫、硫酸鉛、鉻酸鉛、碳酸鈣與氧化矽所組成的群組,即黑色的有色層111的構成材料可以是上述材料的任意組合。例如,黑色的有色層111可包括碳黑與氧化鈦,或是僅包括苯胺黑或氧化鐵。有色層111的構成材料還可包括上述含氟聚合物,例如氟丙烯酸酯單體(FA)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、三氟氯乙烯、六氟丙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯或全氟乙烯丙烯共聚物。
背板110還可以包括保護層113,其中保護層113設置於反光板112上,而反光板112位於保護層113與有色層111之間。保護層113的構成材料可以包括氟系材料,例如聚氟乙烯(Polyvinyl Fluoride,PVF)、聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Difluoride,PVDF)、氟塑膜(Ethylene Tetrafluoroethylene,ETFE)或聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE,俗稱鐵氟龍)。上述氟系材料具有良好的耐候性以及抗紫外光的功能,因而能有效保護太陽能模組100,以使太陽能模組100適於在室外環境下運作。
圖1C是圖1B中的背板與習知黑背板兩者的反射率隨波長而變化的折線示意圖。請參閱圖1B與圖1C,圖1C中的數線C11代表背板110的反射率,且數線C11的反射率是從有色層111量測背板110而得到,其中數線C11是在有色層111的顏色為黑色的條件下,量測背板110的反射率而繪製。數線C12代表習知太陽能模組常用的黑色背板的反射率,其中上述習知黑色背板為一塊表面完全為黑色的板材。
從圖1C中的數線C11可看出,在波長500奈米至1200奈米範圍內,背板110的平均反射率大於0,其中背板110在波長500奈米至1200奈米範圍內的平均反射率更大於20%。其次,由於反光板112能反射紅外光,因此在有色層111的顏色為黑色的條件下,背板110在紅外光範圍內(約1000奈米至1200奈米)的平均反射率可明顯大於20%。不過,背板110在可見光範圍內(約380奈米至750奈米)的平均反射率小於10%,所以在有色層111的顏色為黑色的條件下,背板110能反射較多的紅外光以及較少的可見光。
相對地,習知黑色背板在波長500奈米至1200奈米範圍內的平均反射率卻實質上等於零,而且從圖1C的數線C12來看,習知黑色背板在紅外光範圍內(約1000奈米至1200奈米)的反射率相當接近於零。由此可知,習知黑色背板不僅很難反射可見光,而且也很難反射紅外光。因此,在波長500奈米至1200奈米範圍內,背板110具有比習知黑色背板明顯較高的反射率。
圖1D是圖1B中的背板與反光部的俯視示意圖。請參閱圖1B與圖1D,太陽能模組100還包括多個反光部160,其中這些反光部160設置於背板110的有色層111上,並且彼此分離,而連接層120覆蓋這些反光部160。此外,各個反光部160的厚度161h可以大於或等於2微米,而且厚度161h可以小於連接層120的厚度,以使反光部160不會穿透連接層120。另外,在其他實施例中,厚度161h也可以小於2微米,所以厚度161h不限制大於或等於2微米。
各個反光部160在波長300奈米至1200奈米範圍內的平均反射率可以大於或等於50%,所以反光部160不僅能反射可見光,而且也能反射紅外光。這些反光部160的構成材料可以包括氧化鈦、氧化錫、硫酸鋇、氧化矽、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣、矽酸鋁以及矽酸鎂其中至少一種。也就是說,反光部160的構成材料可以選自於由氧化鈦、氧化錫、硫酸鋇、氧化矽、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣、矽酸鋁以及矽酸鎂所組成的群組,即反光部160的構成材料可以是上述材料的任意組合。
這些光伏元件150分別遮蓋這些反光部160。以圖1B為例,這些光伏元件150沿著背板110的法線N1能在背板110上投影而成多個遮蓋區域R15,而這些反光部160分別侷限在這些遮蓋區域R15內。換句話說,各個反光部160會被侷限在一個遮蓋區域R15的範圍內,不會超出遮蓋區域R15的範圍。
這些光伏元件150分別對準這些反光部160,而在彼此對準的光伏元件150與反光部160中,反光部160不會凸出於光伏元件150的側邊153,如圖1B與圖1D所示。此外,這些反光部160與這些光伏元件150可以呈規則排列。例如,在圖1D所示的實施例中,這些反光部160與這些光伏元件150可以呈陣列排列。不過,在其他實施例中,反光部160與光伏元件150也可呈陣列排列以外的其他排列方式,甚至是呈不規則排列,所以圖1D不限制反光部160與光伏元件150的排列方式。
至少一個反光部160包括至少一個反光件161,其中反光件161的形狀可為錐體,例如角錐(pyramid)或圓錐(cone)。在本實施例中,各個反光部160包括多個反光件161,其中這些反光件161可利用多次印刷的方式來形成。例如,在形成反光件161的方法中,可進行網印,以在背板110上形成薄膜。接著,固化此薄膜,其中可利用微波來進行固化。然後,再次進行網印,以在固化後的薄膜上形成另一層新的薄膜。接著,固化此新的薄膜。之後,重複以上步驟,直到反光件161完成。
同一個反光部160的這些反光件161彼此相連。以圖1B與圖1D為例,各個反光部160可包括九個呈3×3矩陣排列的反光件161,而這九個反光件161彼此相連。由於各個反光部160被侷限在一個遮蓋區域R15的範圍內,因此各個反光件161不會落在遮蓋區域R15以外的區域,也不會落在遮蓋區域R15的邊界上。
當外界的光線L11、L12、L13與L14,例如太陽光,從透明板140入射至太陽能模組100時,背板110與這些反光部160能將光線L11至L14反射至這些光伏元件150,以使這些光伏元件150能吸收光線L11至L14,並將光線L11至L14轉換成電能。此外,光線L11至L14的波長範圍不僅涵蓋可見光(約380奈米至750奈米),而且也涵蓋紅外光(約1000奈米至1200奈米)。所以,光線L11至L14包括可見光與不可見的紅外光。
在光線L11與L12從透明板140進入太陽能模組100之後,光線L11與L12會依序穿透透明板140與封裝材料130。透明板140的折射率可大於或等於封裝材料130的折射率。例如,在透明板140為玻璃板,而封裝材料130是由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)製成的條件下,透明板140的折射率可約為1.5,而封裝材料130的折射率可約為1.48,其小於透明板140的折射率。
當光線L11與L12通過透明板140與封裝材料130之間的界面時,光線L11與L12會發生偏折(deflected),並偏離背板110的法線N1。接著,光線L11與L12從封裝材料130進入連接層120。連接層120的折射率可小於或等於封裝材料130的折射率,所以當光線L11與L12通過封裝材料130與連接層120之間的界面時,光線L11與L12會偏離法線N1。之後,光線L11與L12入射於背板110。
背板110能反射一部分光線L11以及一部分光線L12,特別是反射光線L11與L12兩者中的紅外光,所以背板110會吸收部分光線L11與L12,不會完全反射光線L11與L12。光線L12被背板110反射之後,入射至光伏元件150的第二表面152,從而被光伏元件150吸收。
光伏元件150具有第一表面151與第二表面152,其中第一表面151相對於第二表面152,而光伏元件150能從第一表面151與第二表面152吸收光線,以產生電能。因此,當光伏元件150從第二表面152吸收光線L12時,光伏元件150能將光線L12轉換成電能。
光線L11被背板110反射之後,入射於透明板140與封裝材料130之間的界面。之後,光線L11的一部分會被透明板140與封裝材料130之間的界面反射。被透明板140與封裝材料130之間的界面所反射的部分光線L11會入射於光伏元件150的第一表面151。如此,光伏元件150能吸收光線L11,並將光線L11轉換成電能。
在光線L13與L14從透明板140進入太陽能模組100之後,光線L13與L14也會依序穿透透明板140與封裝材料130,其中透明板140與封裝材料130之間的界面也能偏折光線L13與L14,以使光線L13與L14偏離背板110的法線N1,從而增加光線L13與L14進入第一封裝層131的機率。
在被偏折的光線L13與L14進入第一封裝層131之後,光線L13與L14入射於連接層120。由於連接層120的折射率小於或等於封裝材料130的折射率,所以光線L13與L14會被封裝材料130與連接層120之間的界面偏折而偏離法線N1,進而增加光線L13與L14入射於反光部160的機率。
當光線L13與L14入射於反光部160時,反光部160能反射光線L13與L14。由於反光部160在波長300奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於或等於50%,因此反光部160基本上能反射光線L13與L14兩者中的可見光與紅外光。被反光部160反射的光線L13與L14穿透連接層120而入射於第一封裝層131,其中光線L14會入射於第二表面152而被光伏元件150吸收。如此,光伏元件150能將光線L14轉換成電能。
光線L13被反光部160反射之後,入射於透明板140與封裝材料130之間的界面。之後,光線L13的一部分會被透明板140與封裝材料130之間的界面反射。被上述界面反射的部分光線L13入射於光伏元件150的第一表面151。如此,光伏元件150能吸收光線L13,並且將光線L13轉換成電能。
由此可知,這些反光部160能反射光線(例如光線L11至L14),以增加光伏元件150所能吸收到的光線,從而提升太陽能模組100的發電功率。綜使背板110因顏色的緣故而具有很低的反射率,導致背板110難以反射較多光線至光伏元件150,這些反光部160也能反射光線,以增加光伏元件150所能吸收到的光線,從而幫助提升太陽能模組100的發電功率。換句話說,這些反光部160實質上能減少或避免背板110顏色對發電功率的不利影響,因此在背板110顏色可自由選擇的條件下,這些反光部160能維持一定的發電功率或提高發電功率。
此外,反光板112可以讓背板110能反射紅外光。所以即使有色層111因顏色的緣故而具有很低的反射率(例如黑色有色層111),反光板112仍可以反射外界光線中的紅外光,以使這些光伏元件150可以吸收較多的紅外光,從而提升太陽能模組100的發電功率
圖1E是圖1B中的反光件的俯視示意圖。請參閱圖1B與圖1E,在本實施例中,反光件161的形狀可以是錐體。例如,反光件161的形狀可以是金字塔形,所以反光件161的底面,即反光件161在背板110上所佔據的區域,其形狀實質上可以是矩形,例如正方形(如圖1E所示)。反光件161的寬度161a、長度161b以及高度皆可以大於或等於2微米,其中反光件161的高度等於圖1B所示的厚度161h。
由於反光件161的寬度161a、長度161b與高度皆大於或等於2微米,因此這些反光件161基本上不會繞射可見光。不過,一般紅外光的波長範圍涵蓋到2微米,所以在反光件161的寬度161a、長度161b與高度(即厚度161h)等於或接近2微米的情況下,這些反光件161可以繞射波長約為2微米或其附近的紅外光。
然而,即使反光件161能繞射紅外光,這些反光件161仍可以使光線(例如光線L11至L14)入射至這些光伏元件150。縱使反光件161能繞射光線(包括可見光與紅外光),太陽能模組100的整體發電功率也不會受到不利的影響。因此,反光件161的寬度161a與長度161b也可小於2微米,而寬度161a與長度161b皆小於2微米的反光件161依然可以使光伏元件150吸收較多的光線,所以不會造成太陽能模組100整體發電功率降低。
在圖1E所示的實施例中,反光件161的底面的形狀實質上可為矩形(例如正方形),但在其他實施例中,反光件161的底面的形狀實質上也可為圓形或矩形以外的多邊形,例如圖2所示的反光件201與202。請參閱圖2。太陽能模組100中的至少一個反光件161可以替換成圖2中的反光件201或202。也就是說,太陽能模組100可以包括反光件201與202其中至少一個。例如,太陽能模組100可包括反光件161、201與202。或者,太陽能模組100包括多個反光件201,但不包括反光件161與202。
反光件201底面的形狀實質上可為圓形,而反光件202底面的形狀實質上可以是多邊形,例如圖2所示的六邊形。在圖2所示的實施例中,反光件201的底面的直徑201r可以大於或等於2微米,而反光件202的寬度202a與長度202b皆可大於或等於2微米。在其他實施例中,直徑201r、寬度202a與長度202b也皆可小於2微米,所以直徑201r、寬度202a與長度202b不限制大於或等於2微米。另外,反光件201與202的構成材料與形成方法可相同於反光件161的構成材料與形成方法。
在圖1B所示的實施例中,各個反光件161的形狀可為錐體,例如金字塔形。然而,在其他實施例中,例如圖3所示的反光件301、302與303三者的形狀皆為柱體,而非如圖1B所示的錐體。請參閱圖3,圖3所示的反光件301、302與303其中至少一個可以替換圖1B中至少一個反光件161。也就是說,圖1B所示的太陽能模組100可包括反光件301、302與303其中至少一個。
反光件301實質上為具有圓弧頂面的圓柱體,反光件302實質上為立方體或圓柱體,而反光件303實質上為頂面呈屋頂形狀的柱體。此外,除了圖3所示的反光件301、302與303,其他實施例中的反光件的形狀實質上也可以是其他形狀的柱體,例如錐台(Frustum)。因此,反光件的形狀不以圖1B與圖3為限制。此外,反光件301、302與303的構成材料與形成方法可以相同於反光件161的構成材料與形成方法。
圖4是本發明另一實施例的太陽能模組的剖面示意圖。請參閱圖4,圖4所示的太陽能模組400與前述太陽能模組100相似。例如,太陽能模組400也包括多個反光部460,而這些反光部460也包括多個反光件161。然而,唯一不同於太陽能模組100的地方在於:在圖4所示的太陽能模組400中,同一個反光部460的這些反光件161彼此分離而不相連,也不接觸。
必須說明的是,在圖4所示的太陽能模組400中,其中至少一個反光件161可以替換成如圖2所示的反光件201或202,或是如圖3所示的反光件301、302或303。所以,圖4所示的反光件161的形狀也可以是柱體,不限制為錐體(例如金字塔形)。此外,至少一個反光部460也可以包括反光件201、202、301、302與303其中至少一個。例如,單一個反光部460包括反光件201與202。或者,單一個反光部460包括反光件301、302與303。所以,圖4所示的反光部460不限制只包括反光件161。
圖5是本發明另一實施例的太陽能模組的剖面示意圖。請參閱圖5,圖5所示的太陽能模組500與前述太陽能模組100相似。例如,太陽能模組500也包括多個反光部560,其構成材料也相同於反光部160的構成材料。不過,有別於太陽能模組100,這些反光部560為多個反光膜,其厚度可以小於2微米。這些反光部560可用印刷方式形成,例如網印或噴墨。當反光部560是利用多次印刷而形成時,反光部560可具有較厚的厚度,甚至可超過2微米。因此,反光部560也可以大於或等於2微米。
特別一提的是,圖1B中的至少一個反光部160或圖4中的至少一個反光部460可以替換成圖5所示的反光部560。換句話說,太陽能模組100或400可以更包括至少一個圖5所示的反光部560,而反光部160、460與560其中至少兩者可以共同設置在同一塊背板110上。
在圖5所示的太陽能模組500中,至少一個反光部560可以替換成這些反光件161、201、202、301、302與303其中至少一個,以使太陽能模組500可以僅包括一個反光件(例如反光件161、201、202、301、302或303),或是包括多個反光件。由此可知,以上實施例所揭示的太陽能模組100、400與500可以包括多種反光部或多種反光件,不限制僅包括同一種反光部與反光件。
綜上所述,由於這些反光部能反射光線,因此反光部能增加入射於這些光伏元件的光線,以提升發電功率。如此,即使在背板的顏色不利於發電功率的情況下,這些反光部也能幫助維持或提升太陽能模組的發電功率。換句話說,這些反光部能維持一定的發電功率或提高發電功率,以使背板的顏色可以自由選擇,進而有助於提升太陽能模組在外觀上的視覺效果與美感。
雖然本發明已以實施例揭露如上,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,在不脫離本發明精神和範圍內,當可作些許更動與潤飾,因此本發明保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、400、500:太陽能模組 110:背板 111:有色層 112:反光板 113:保護層 120:連接層 130:封裝材料 131:第一封裝層 132:第二封裝層 140:透明板 150:光伏元件 151:第一表面 152:第二表面 153:側邊 159:導線 160、460、560:反光部 161、201、202、301、302、303:反光件 161a、202a:寬度 161b、202b:長度 161h:厚度 190:接線盒 201r:直徑 C11、C12:數線 L11、L12、L13、L14:光線 N1:法線 R15:遮蓋區域
圖1A是本發明至少一實施例的太陽能模組的立體示意圖。 圖1B是圖1A中沿線1B-1B剖面而繪示的剖面示意圖。 圖1C是圖1B中的背板與習知黑背板兩者的反射率隨波長而變化的折線示意圖。 圖1D是圖1B中的背板與反光部的俯視示意圖。 圖1E是圖1B中的反光件的俯視示意圖。 圖2是本發明其他多個實施例中的反光件的俯視示意圖。 圖3是本發明其他多個實施例中的反光件的剖面示意圖。 圖4是本發明另一實施例的太陽能模組的剖面示意圖。 圖5是本發明另一實施例的太陽能模組的剖面示意圖。
100:太陽能模組
110:背板
111:有色層
112:反光板
113:保護層
120:連接層
130:封裝材料
131:第一封裝層
132:第二封裝層
140:透明板
150:光伏元件
151:第一表面
152:第二表面
153:側邊
160:反光部
161:反光件
161h:厚度
L11、L12、L13、L14:光線
N1:法線
R15:遮蓋區域

Claims (17)

  1. 一種太陽能模組,包括: 一背板,在波長500奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於0; 多個反光部,設置於該背板上,其中該些反光部彼此分離,且各該反光部在波長300奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於或等於50%; 一連接層,設置於該背板上,並覆蓋該些反光部; 一封裝材料,設置於該連接層上; 多個光伏元件,設置於該封裝材料內,其中該些光伏元件分別遮蓋該些反光部;以及 一透明板,設置於該封裝材料上。
  2. 如請求項1所述的太陽能模組,其中該背板包括: 一反光板;以及 一有色層,形成於該反光板上,其中該些反光部設置於該有色層上。
  3. 如請求項2所述的太陽能模組,其中該背板在波長500奈米至1200奈米範圍內的平均反射率大於20%。
  4. 如請求項2所述的太陽能模組,其中該有色層的顏色為黑色。
  5. 如請求項2所述的太陽能模組,其中該有色層的構成材料包括碳黑、氧化鈦、鈷黑、硫化鈷、銅鉻黑、鐵鉻黑、苯胺黑、氧化鎳、氧化鐵、氧化鋁、氧化錫、硫酸鉛、鉻酸鉛、碳酸鈣以及氧化矽其中至少一種。
  6. 如請求項5所述的太陽能模組,其中該有色層的構成材料還包括含氟聚合物。
  7. 如請求項2所述的太陽能模組,其中該背板在可見光範圍內的平均反射率小於10%。
  8. 如請求項1所述的太陽能模組,其中該連接層的折射率小於或等於該封裝材料的折射率。
  9. 如請求項1所述的太陽能模組,其中該些光伏元件沿著該背板的一法線在該背板上投影而成多個遮蓋區域,而該些反光部分別侷限在該些遮蓋區域內。
  10. 如請求項1所述的太陽能模組,其中該些反光部呈規則排列。
  11. 如請求項1所述的太陽能模組,其中各該反光部的厚度大於或等於2微米。
  12. 如請求項1所述的太陽能模組,其中至少一該反光部包括至少一反光件,而該至少一反光件的形狀為柱體或錐體。
  13. 如請求項12所述的太陽能模組,其中該至少一反光件的長度、寬度與高度皆大於或等於2微米。
  14. 如請求項1所述的太陽能模組,其中該些反光部包括多個反光件,而同一個該反光部的該些反光件彼此分離。
  15. 如請求項1所述的太陽能模組,其中該些反光部包括多個反光件,而同一個該反光部的該些反光件彼此相連。
  16. 如請求項1所述的太陽能模組,其中該些反光部為多個反光膜。
  17. 如請求項1所述的太陽能模組,其中該些反光部的構成材料包括氧化鈦、氧化錫、硫酸鋇、氧化矽、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鈣、矽酸鋁以及矽酸鎂其中至少一種。
TW109141196A 2020-08-21 2020-11-24 太陽能模組 TWI775221B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010850028.XA CN112054084A (zh) 2020-08-21 2020-08-21 太阳能模块
CN202010850028.X 2020-08-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202209695A true TW202209695A (zh) 2022-03-01
TWI775221B TWI775221B (zh) 2022-08-21

Family

ID=73599656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109141196A TWI775221B (zh) 2020-08-21 2020-11-24 太陽能模組

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN112054084A (zh)
TW (1) TWI775221B (zh)
WO (1) WO2022036730A1 (zh)

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009002652T5 (de) * 2008-11-06 2012-06-14 Lg Hausys, Ltd. Funktionsfolie und diese enthaltendes Solarzellenmodul
JP4706759B2 (ja) * 2009-01-23 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 太陽電池
KR101658534B1 (ko) * 2009-12-15 2016-09-23 엘지디스플레이 주식회사 태양전지 및 그 제조방법
WO2013105522A1 (ja) * 2012-01-13 2013-07-18 恵和株式会社 太陽電池モジュール用バックシート、太陽電池モジュール用バックシートの製造方法及び太陽電池モジュール
US9812590B2 (en) * 2012-10-25 2017-11-07 Sunpower Corporation Bifacial solar cell module with backside reflector
CN103400885A (zh) * 2013-08-14 2013-11-20 英利集团有限公司 黑色太阳能电池组件
NL2013168B1 (en) * 2014-07-11 2016-09-09 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Solar panel and method of manufacturing such a solar panel.
KR101727366B1 (ko) * 2014-09-03 2017-04-14 주식회사 엘지화학 백시트
CN105609575B (zh) * 2015-12-31 2017-12-15 杭州福斯特应用材料股份有限公司 一种高反射光伏组件背板材料
KR102389859B1 (ko) * 2016-06-28 2022-04-22 코오롱인더스트리 주식회사 태양광 모듈 백시트 및 이의 제조방법
JP6907474B2 (ja) * 2016-07-13 2021-07-21 大日本印刷株式会社 太陽電池モジュール用の裏面保護シート及びそれを用いてなる太陽電池モジュール
CN208521943U (zh) * 2018-01-30 2019-02-19 3M创新有限公司 柔性太阳光重定向膜、光重定向膜和光伏模块
CN109713069B (zh) * 2018-12-21 2020-11-13 苏州赛伍应用技术股份有限公司 一种黑色高反射太阳能电池背板及其制备方法
CN210575985U (zh) * 2019-11-07 2020-05-19 浙江正泰太阳能科技有限公司 一种黑组件
CN111244214A (zh) * 2020-03-19 2020-06-05 浙江晶科能源有限公司 一种光伏组件及光伏系统

Also Published As

Publication number Publication date
TWI775221B (zh) 2022-08-21
WO2022036730A1 (zh) 2022-02-24
CN112054084A (zh) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI472047B (zh) 光伏裝置
JP2018110241A (ja) 赤外反射性顔料を用いる光電池モジュール用のバックシート
US20130026593A1 (en) Thin film photovoltaic device with enhanced light trapping scheme
KR101707716B1 (ko) 이중 층 구조의 태양광 모듈 및 이의 제조방법
JP5590965B2 (ja) 光起電力素子モジュールおよびその製造方法
US20120138119A1 (en) Package structure of solar photovoltaic module and method of manufacturing the same
JP5245695B2 (ja) 太陽電池バックシート
KR20190000222U (ko) 태양광 발전 장치
JP2012079772A (ja) 太陽電池モジュール
TWI775221B (zh) 太陽能模組
US20160079462A1 (en) Package structure of solar photovoltaic module
US20200127152A1 (en) Bifacial solar panel
JP2015008221A (ja) 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
WO2014180019A1 (zh) 太阳能模块
US20190305165A1 (en) Photovoltaic module
KR101616131B1 (ko) 태양전지 모듈
JP6471501B2 (ja) 太陽電池モジュール用裏面保護シート及びこれを用いた太陽電池モジュール
JP2000208793A (ja) 太陽電池モジュ―ルおよびその製造方法
CN111727509B (zh) 太阳能电池模块
JP2014036044A (ja) 太陽電池モジュール
CN111725342A (zh) 高吸收率的光伏组件
JP2013004948A (ja) 太陽電池モジュール
TWI814224B (zh) 具有導光結構的太陽能模組
JP2008053273A (ja) 太陽電池およびその製造方法
JP6516228B2 (ja) 太陽電池モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent