TWI495129B - 太陽能面板 - Google Patents

Description

太陽能面板

本發明是有關於一種太陽能面板。

近幾年來，由於世界各地的原油存量逐年的減少，能源問題已成為全球注目的焦點。為了解決能源耗竭的危機，各種替代能源的發展與利用實為當務之急。隨著環保意識抬頭，加上太陽能具有零污染、以及取之不盡用之不竭的優點，太陽能已成為相關領域中最受矚目的焦點。因此，在日照充足的位置，例如建築物屋頂、廣場等等，愈來愈常見到太陽能面板的裝設。

電位誘發衰減現象(Potential Induced Degradation；PID)是指，在接地框架與太陽能電池單元之間存在大偏壓的狀態下，再加上高溫高濕等外部因素，導致電子或是離子在封裝材中移動的現象，因而導致太陽能模組的輸出功率下降。嚴重的時候，甚至會導致一塊模組功率衰減50%以上，從而影響整個太陽能系統的功率輸出。

因此，如何減少電位誘發衰減現象對於太陽能系統輸出功率的影響，便成為一個重要的課題。

本發明提供了一種太陽能面板，包含玻璃纖維基板、熱塑性氟碳塑膠基板、設置於玻璃纖維基板以及熱塑性氟碳塑膠基板之間的多個太陽能電池單元，以及用以固定太陽能電池單元於玻璃纖維基板以及熱塑性氟碳塑膠基板之間的封裝層。

於本發明之一或多個實施例中，熱塑性氟碳塑膠基板可以為乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene tetrafluoroethylene；ETFE)基板。

於本發明之一或多個實施例中，熱塑性氟碳塑膠基板之厚度大於或等於50微米(μm)。

於本發明之一或多個實施例中，熱塑性氟碳塑膠基板之厚度約為50微米至125微米。

於本發明之一或多個實施例中，玻璃纖維基板之厚度約為2毫米(mm)。

於本發明之一或多個實施例中，封裝層之厚度約為800微米至1000微米。

於本發明之一或多個實施例中，太陽能電池單元之受光面面對熱塑性氟碳塑膠基板。

相較於傳統的太陽能面板，本發明採用玻璃纖維基板取代傳統如杜邦生產的Tedlar薄膜背板，並以熱塑性氟碳塑膠基板取代傳統的玻璃基板。根據實驗結果，本發明所提供的結構可以達成有效解決電位誘發衰減現象的功效。

100‧‧‧太陽能面板

110‧‧‧玻璃纖維基板

120‧‧‧熱塑性氟碳塑膠基板

130‧‧‧太陽能電池單元

140‧‧‧封裝層

150‧‧‧焊帶

第1圖繪示本發明之太陽能面板一實施例的剖面示意圖。

第2圖繪示本發明之太陽能面板一實施例的最大輸出功率損耗與測試時間的關係圖。

第3圖為本發明之太陽能面板之不同熱塑性氟碳塑膠基板厚度實施例的電位誘發衰減現象測試圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

研究發現，SiNx反光層為矽晶太陽能電池中引發電位誘發衰減現象的主因，若是要藉由調整Si：N的比例來改善此現象，將會跟著影響太陽能電池本身的發電效率。因此，本發明提出了一種改變太陽能電池之疊層結構設計，用以解決電位誘發衰減現象的問題。

參照第1圖，其繪示本發明之太陽能面板之實施例的剖面示意圖。太陽能面板100包含有玻璃纖維(Fiberglass Reinforced Plastic)基板110、熱塑性氟碳塑膠基板120、多個太陽能電池單元130，以及封裝層140。多個太陽能電池單元130為呈陣列地設置於玻璃纖維基板110以及熱塑性 氟碳塑膠基板120之間，太陽能電池單元130之間透過焊帶150串聯。封裝層140則是用以固定太陽能電池單元130於玻璃纖維基板110以及熱塑性氟碳塑膠基板120之間。太陽能電池單元130之受光面，即用以接收太陽光的上表面，面對熱塑性氟碳塑膠基板120。封裝層140的厚度約為800微米至1000微米。

相較於傳統的太陽能面板，本發明採用玻璃纖維基板110取代傳統如杜邦生產的Tedlar薄膜背板，並以熱塑性氟碳塑膠基板120取代傳統的玻璃基板。根據實驗結果，本發明所提供的結構可以達成有效解決電位誘發衰減現象的功效。

於一實施例中，熱塑性氟碳塑膠基板120為乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene tetrafluoroethylene；ETFE)基板，熱塑性氟碳塑膠基板120之厚度約於50微米(μm)。玻璃纖維基板110之厚度約為2毫米(mm)。太陽能面板100的初始輸出功率為240.04瓦；經過85度C、濕度85%與1000伏特測試環境且時間為96小時測試之後，其輸出功率為240.42瓦，可以被判定為通過電位誘發衰減現象測試。

參照第2圖，其繪示本發明之太陽能面板一實施例的最大輸出功率損耗與測試時間的關係圖。圖中之縱軸表示太陽能面板的最大輸出功率其功率損耗，橫軸表示其測試時間。本實施例中的太陽能面板為玻璃纖維基板與熱塑性氟碳塑膠基板之間夾有太陽能電池單元的設計。從圖中可以得知，採用本設計的太陽能面板，不會因為測試時間 增加而使得其功率損耗明顯。

請同時參照第1圖與第3圖，其中第3圖為本發明之太陽能面板之不同熱塑性氟碳塑膠基板厚度實施例的電位誘發衰減現象測試圖。圖中之橫軸表示測試時間，縱軸表示功率損耗。本測試中的太陽能面板100為玻璃纖維基板110與熱塑性氟碳塑膠基板120之間夾有太陽能電池單元130的設計，其中熱塑性氟碳塑膠基板120為乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene tetrafluoroethylene；ETFE)基板，玻璃纖維基板110之厚度約為2毫米(mm)，熱塑性氟碳塑膠基板120的厚度分別為25微米、50微米以及125微米。從實驗結果可以得知，在熱塑性氟碳塑膠基板120的厚度為25微米時，無法達到有效解決電位誘發衰減現象的功效，在熱塑性氟碳塑膠基板120的厚度為50微米以及125微米的條件下，可以達到解決電位誘發衰減現象的功效。

因此，為了確實達成有效解決電位誘發衰減現象的功效，本發明之太陽能面板100除了採用玻璃纖維基板110取代傳統如杜邦生產的Tedlar薄膜背板，並以熱塑性氟碳塑膠基板120取代傳統的玻璃基板之外，更須對熱塑性氟碳塑膠基板120之材料以及厚度加以限制。具體地說，當熱塑性氟碳塑膠基板120之材料為乙烯-四氟乙烯共聚物基板時，熱塑性氟碳塑膠基板120的厚度需大於或等於50微米，較佳地為在50微米至125微米之間的範圍，以達到有效解決電位誘發衰減現象的功效。

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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧太陽能面板

110‧‧‧玻璃纖維基板

120‧‧‧熱塑性氟碳塑膠基板

130‧‧‧太陽能電池單元

140‧‧‧封裝層

150‧‧‧焊帶

Claims (5)

1. 一種太陽能面板，包含：一玻璃纖維基板；一熱塑性氟碳塑膠基板，其中該熱塑性氟碳塑膠基板之厚度為50微米至125微米；複數個太陽能電池單元，設置於該玻璃纖維基板以及該熱塑性氟碳塑膠基板之間；以及一封裝層，用以固定該些太陽能電池單元於該玻璃纖維基板以及該熱塑性氟碳塑膠基板之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能面板，其中該熱塑性氟碳塑膠基板為乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene tetrafluoroethylene；ETFE)基板。
3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能面板，其中該玻璃纖維基板之厚度為2毫米(mm)。
4. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能面板，其中該封裝層之厚度為800微米至1000微米。
5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能面板，其中該些太陽能電池單元之受光面面對該熱塑性氟碳塑膠基板。