TWI624959B - High efficiency solar reflective ribbon - Google Patents

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Abstract

一種高效率太陽能反光銲帶，其特徵在於：透過滾軋工法將銅線材製備為一帶有第一、二表面之銅基材，該第一表面具有改變光反射方向之反光槽體，該反光槽體係由一上底邊、一下底邊及兩等長之斜面所組合而成，且留有與太陽能電池電極接合之表面平臺，該第二表面則為平整狀，並在該銅基材第一、二表面使用熱浸鍍製程鍍上銲錫層，構成具有反光圖案與非反光圖案之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶。藉此，本創作反光銲帶為反光圖案與非反光圖案之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶，除了利用改變表面結構，使光照射在銲帶上能有效的重新反射並入射回模組中，增加其入射回太陽能模組之照光量，以增加太陽能模組之發電效率外，在與太陽能電極之接合上亦能有效提升接合能力。

Description

高效率太陽能反光銲帶
本發明係有關於一種高效率太陽能反光銲帶，尤指涉及一種具有反光圖案與非反光圖案之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶，特別係指使除了利用改變表面結構，使光照射在銲帶上能有效的重新反射並入射回模組中，增加其入射回太陽能模組之照光量，以增加太陽能模組之發電效率外，在與太陽能電極之接合上亦能有效提升接合能力者。
太陽能導電銲帶為太陽能模組中重要之材料之一，目前太陽能導電銲帶多以銲接或導電膠接合之方式將太陽能電池片串銲組裝為太陽能模組，因此太陽能銲帶扮演著傳輸太陽能電池發電後傳輸電流之重要角色，故銲帶品質之優劣也將影響太陽能模組之發電效率。近年來各國都在提倡高轉換效率之太陽能模組，想盡辦法在太陽能之各個零組件中，降低光的照射面積損失，以提升太陽能模組之發電效率。 中國專利CN203707148U號之專利說明中，係在銲帶表面上採用垂直於銲帶長度方向之V型反光結構來嘗試提昇太陽能模組之轉化效率，但該結構與電池片之背面金屬電極串銲時，由於銲接面積過低，因此提高製程上空銲之風險，而大幅降低太陽能模組之轉換效率。 台灣專利TW201545366A號之專利說明中，係在銲帶表面上同樣採用垂直於銲帶長度方向之V型反光結構來嘗試提昇太陽能模組之轉換效率，也留有耦連平臺區域與電池片背面金屬電極銲接，以降低串銲製程中空銲之風險。但V形反光結構在熱浸鍍製程上，極為容易被熔融態之銲錫填滿，且在與電池片串銲之過程中，表面銲錫融溶後自然淌流進V形結構中，使得V形結構不再完整，導致整體之反光效率大幅降低。 台灣專利TWI482306B號之專利說明中，係利用不同結構之熱壓元件，在表面之銲錫層上製作出反光結構。但該製程由於在熔融之銲錫層上加壓成形，因此有反光結構不易完整、反光效率較低之風險存在。 鑑於上述各相關技術之缺失，故，ㄧ般習用者係無法符合使用者於實際使用時之所需。
本發明之主要目的係在於，克服習知技藝所遭遇之上述問題並提供一種為反光圖案與非反光圖案之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶，除了利用改變表面結構，使照射在銲帶上能有效的重新反射並入射回模組中，增加其入射回太陽能模組之照光量，以增加太陽能模組之發電效率外，在與太陽能電極之接合上亦能有效提升接合能力之高效率太陽能反光銲帶。 本發明之次要目的係在於，提供一種留有表面平臺結構，有效降低與電池片背面金屬電極串銲時可能產生之空銲風險，避免降低太陽能模組轉換效率之太陽能反光銲帶。 本發明之另一目的係在於，提供一種反光槽體結構可容許製程或串銲過程中，少量之熔融銲錫自然淌流至反光槽體結構中仍保有大多數之斜面結構，而維持著高反光效率之太陽能反光銲帶。 本發明之再一目的係在於，提供一種不需改變現有熱浸鍍製程方式，依然保有產品大量生產優勢之太陽能反光銲帶。 本發明之又一目的係在於，提供一種在太陽能模組既有製程中，具有極高相容性之太陽能反光銲帶。 為達以上之目的，本發明係一種高效率太陽能反光銲帶，其特徵在於：透過滾軋工法將銅線材製備為一帶有第一、二表面之銅基材，該第一表面具有改變光反射方向之反光槽體，該反光槽體係由一上底邊、一下底邊及兩等長之斜面所組合而成，且留有與太陽能電池電極接合之表面平臺，該第二表面則為平整狀，並在該銅基材第一、二表面使用熱浸鍍製程鍍上銲錫層，構成具有反光圖案區與非反光圖案區之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶。 於本發明上述實施例中，該反光槽體之斜面長度A，範圍介於0.01mm＜A＜0.5mm。 於本發明上述實施例中，該反光槽體之下底邊結構可為平面或圓弧形任一種。 於本發明上述實施例中，該反光槽體之下底邊圓弧形結構其圓心角特徵範圍介於10°～180°之間。 於本發明上述實施例中，該反光槽體之下底邊圓弧形結構其對應之圓半徑R，範圍介於0.01mm＜R＜2.5mm。 於本發明上述實施例中，該反光槽體之斜面與下底邊結構之夾角範圍介於95°～170°之間。 於本發明上述實施例中，該反光槽體之深度B，範圍介於0.01mm＜B＜0.3mm。 於本發明上述實施例中，該反光槽體之上底邊結構C，範圍介於0.1mm＜C＜5.0mm。 於本發明上述實施例中，該反光槽體之下底邊平面結構D，範圍介於0.1mm＜D＜2.0mm。 於本發明上述實施例中，該表面平臺之長度E，範圍介於0.01mm＜E＜2.0mm，係與太陽能電池之正面電極接合，使該正面電極銲接處具有反光圖案區，而非反光圖案區係銲接在太陽能電池之背面電極上。 於本發明上述實施例中，該反光槽體與該銅基材延伸軸方向夾角介於0°～60°之間，使得與太陽能電池之正面電極銲接處係具有反光圖案區。 於本發明上述實施例中，該高效率太陽能反光銲帶係由至少一以上之表面平臺與至少一以上之反光槽體所組合而成。 於本發明上述實施例中，該些反光槽體之間均留有所述之表面平臺所連接。 本發明另一種高效率太陽能反光銲帶，其特徵在於：透過滾軋工法將銅線材製備為一帶有第一表面之銅基材，該第一表面具有改變光反射方向之反光槽體，該反光槽體係由一上底邊、一下底邊及兩等長之斜面所組合而成，且留有與太陽能電池電極接合之表面平臺，並在該銅基材第一表面使用熱浸鍍製程鍍上銲錫層，構成具有反光圖案區與非反光圖案區之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶。
請參閱『第１圖～第５圖』所示，係分別為本發明太陽能反光銲帶之反光圖案區結構示意圖、第１圖中太陽能反光銲帶沿線段F-F之第一實施例局部剖面示意圖、第１圖中太陽能反光銲帶沿線段F-F之第二實施例局部剖面示意圖、本發明與太陽能電池接合剖面示意圖、及本發明反光槽體與傳統V型反光結構之比較示意圖。如圖所示：本發明係一種高效率太陽能反光銲帶，其特徵在於：透過滾軋工法將銅線材製備為一帶有第一、二表面之銅基材１，該第一表面具有改變光反射方向之反光槽體１０，該反光槽體１０係由一上底邊１１、一下底邊１２及兩等長之斜面１３所組合而成，且留有與太陽能電池電極接合之表面平臺１４，該第二表面則為平整狀，並在該銅基材１第一、二表面使用熱浸鍍製程鍍上銲錫層２，構成具有反光圖案區３１與非反光圖案區３２之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶３（如第４圖所示）。 上述所提反光槽體１０之斜面１３長度A，其範圍介於0.01mm＜A＜0.5mm之間。而本發明所提反光槽體１０之下底邊１２結構可為平面結構D（如第２圖所示）或圓弧形結構D（如第３圖所示）任一種。其中第２圖所示之平面結構D，其範圍介於0.1mm＜D＜2.0mm，而第３圖所示之圓弧形結構結構D之圓心角特徵範圍係介於10°～180°之間，且其對應之圓半徑R範圍介於0.01mm＜R＜2.5mm。 在第２、３圖所示兩種不同下底邊１２結構態樣中，該反光槽體１０之斜面１３與下底邊１２結構之夾角範圍係介於95°～170°之間，且該反光槽體１０之深度B之範圍係介於0.01mm＜B＜0.3mm，而該上底邊１１結構長度C之範圍係介於0.1mm＜C＜5.0mm。 該表面平臺１４之長度E，範圍介於0.01mm＜E＜2.0mm，且該反光槽體１０與該銅基材１延伸軸方向夾角介於0°～60°之間。如是，藉由上述揭露之裝置構成一全新之高效率太陽能反光銲帶。 於一較佳實施例中，本發明所提太陽能反光銲帶，係由至少一以上之表面平臺１４與至少一以上之反光槽體１０所組合而成，且該些反光槽體１０之間均留有所述之表面平臺１４所連接。如第４圖所示，當與太陽能電池４電極接合時，上述高效率太陽能反光銲帶３之反光圖案區３１係銲接在主要照射陽光之正面電極上，藉由反光作用增加電池４之效率，而無需反光作用之背面電極則與非反光圖案區３２銲接 ，達到與太陽能電極之接合上具有足夠之接合能力。 當運用時，如下表一與第５圖所示，圖(a)為傳統V型反光結構，圖(b)為本發明之太陽能反光銲帶。兩者在熱浸鍍製程或與電池片串銲之過程中，可見傳統V型反光結構之表面銲錫融溶後自然淌流進V形結構中，導致其V形結構不再完整，將使整體之反光效率大幅降低；而經本發明改良後之下底邊結構具有可容許部分融錫之效果，使得反光槽體結構中仍保有大多數之斜面結構，而維持著高反光效率之優點。 表一 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 測試物件 </td><td> 銲帶類別 </td><td> 短路電流 (A) </td></tr><tr><td> 單片cell </td><td> 一般型銲帶 </td><td> 9.620 </td></tr><tr><td> 本發明 </td><td> 9.669<b>(+0.51%)</b></td></tr><tr><td> 60片cell (6 × 10 模組) </td><td> 一般型銲帶 </td><td> 9.169 </td></tr><tr><td> 本發明 </td><td> 9.210<b>(+0.45%)</b></td></tr></TBODY></TABLE>由上述實驗結果可知，本發明在太陽能反光銲帶上改變表面結構，使照射在銲帶上能有效的重新反射並入射回模組中，增加其入射回太陽能模組之照光量，以增加太陽能模組之發電效率。 藉此，本發明具有下列創新優勢： 1.本發明之太陽能反光銲帶留有表面平臺結構，有效降低與電池片背面金屬電極串銲時可能產生之空銲風險，避免降低太陽能模組之轉換效率。 2.本發明之反光槽體結構，係由一上底邊、一下底邊與兩個等長之斜面所組合而成，其下底邊可能為平面或圓弧任一種結構。此反光槽體結構之特點可容許製程或串銲過程中，少量之熔融銲錫自然淌流至反光槽體結構中仍保有大多數之斜面結構，而維持著高反光效率之優點。 3.本發明反光銲帶為反光圖案與非反光圖案之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶，除了藉由反光作用增加電池之效率外，在與太陽能電極之接合上亦能有效提升接合能力。 4.本發明不需改變現有熱浸鍍製程方式，依然保有產品大量生產之競爭優勢。 5.在太陽能模組既有製程中，本產品具有極高之相容性。 綜上所述，本發明係一種高效率太陽能反光銲帶，可有效改善習用之種種缺點，所提反光銲帶為反光圖案與非反光圖案之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶，除了利用改變表面結構，使光照射在銲帶上能有效的重新反射並入射回模組中，增加其入射回太陽能模組之照光量，以增加太陽能模組之發電效率外，在與太陽能電極之接合上亦能有效提升接合能力；本發明不需改變現有熱浸鍍製程方式，並能相容於太陽能模組既有製程中，可有效降低成本並提升產品大量生產之競爭優勢，進而使本發明之□生能更進步、更實用、更符合使用者之所須，確已符合新型專利申請之要件，爰依法提出專利申請。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
銅基材１ 反光槽體１０ 上底邊１１ 下底邊１２ 斜面１３ 表面平臺１４ 銲錫層２ 高效率太陽能反光銲帶３ 反光圖案區３１ 非反光圖案區３２ 太陽能電池４
第１圖，係本發明太陽能反光銲帶之結構示意圖。 第２圖，係第１圖中太陽能反光銲帶沿線段F-F之第一實施例局部剖面示意圖。 第３圖，係第１圖中太陽能反光銲帶沿線段F-F之第二實施例局部剖面示意圖。 第４圖，係本發明與太陽能電池接合剖面示意圖 第５圖，係本發明反光槽體與傳統V型反光結構之比較示意圖。

Claims (10)

  1. 一種高效率太陽能反光銲帶，其特徵在於：透過滾軋工法將銅線材製備為一帶有第一、二表面之銅基材，該第一表面具有改變光反射方向之反光槽體，該反光槽體係由一上底邊、一下底邊及兩等長之斜面所組合而成，該下底邊為平面，且留有與太陽能電池電極接合之表面平臺，該第二表面則為平整狀，並在該銅基材第一、二表面使用熱浸鍍製程鍍上銲錫層，構成具有反光圖案區與非反光圖案區之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶，其中該反光槽體與該銅基材延伸軸方向夾角介於0°~60°之間，使得與該太陽能電池之正面電極銲接處係具有該反光圖案區。
  2. 依申請專利範圍第1項所述之高效率太陽能反光銲帶，其中，該反光槽體之斜面長度A，範圍介於0.01mm<A<0.5mm。
  3. 依申請專利範圍第1項所述之高效率太陽能反光銲帶，其中，該反光槽體之斜面與下底邊結構之夾角範圍介於95°~170°之間。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之高效率太陽能反光銲帶，其中，該反光槽體之深度B，範圍介於0.01mm<B<0.3mm。
  5. 依申請專利範圍第1項所述之高效率太陽能反光銲帶，其中，該反光槽體之上底邊結構長度C，範圍介於0.1mm<C<5.0mm。
  6. 依申請專利範圍第1項所述之高效率太陽能反光銲帶，其中，該反光槽體之下底邊平面結構長度D，範圍介於0.1mm<D<2.0mm。
  7. 依申請專利範圍第1項所述之高效率太陽能反光銲帶，其中，該表面平臺之長度E，範圍介於0.01mm<E<2.0mm，係與太陽能電池之正面電極接合，使該正面電極銲接處具有反光圖案區，而非反光圖案區係銲接在太陽能電池之背面電極上。
  8. 依申請專利範圍第1項所述之高效率太陽能反光銲帶，係由至少一以上之表面平臺與至少一以上之反光槽體所組合而成。
  9. 依申請專利範圍第8項所述之高效率太陽能反光銲帶，其中，該些反光槽體之間均留有所述之表面平臺所連接。
  10. 一種高效率太陽能反光銲帶，其特徵在於：透過滾軋工法將銅線材製備為一帶有第一表面之銅基材，該第一表面具有改變光反射方向之反光槽體，該反光槽體係由一上底邊、一下底邊及兩等長之斜面所組合而成，該下底邊結構為平面，且留有與太陽能電池電極接合之表面平臺，並在該銅基材第一表面使用熱浸鍍製程鍍上銲錫層，構成具有反光圖案區與非反光圖案區之週期排列而成之高效率太陽能反光銲帶，其中該反光槽體與該銅基材延伸軸方向夾角介於0°~60°之間，使得與該太陽能電池之正面電極銲接處係具有該反光圖案區。
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