TWI707535B - 可提升電能轉換率之太陽能板 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關於一種可提升電能轉換率之太陽能板，係使該太陽能板由正面往背面依序堆疊組設有玻璃層、第一封裝層、太陽能電池層、第二封裝層及背板層，並於該第二封裝層的正面或背面結合有一導電層，藉此，利用導電層內所設複數導電粉末，即可將未被太陽能電池充份吸收之光電磁波予以攔阻、吸收後，再反射予太陽能電池使用以轉換成電能輸出，據此，俾大幅提升太陽能板將太陽光吸收轉換成電能的效率者。

Description

可提升電能轉換率之太陽能板
本發明係有關於一種可提升電能轉換率之太陽能板，尤指一種可將未被太陽能電池充份吸收之光電磁波予以攔阻、完整吸收後，再提供予太陽能電池持續轉換成電能之太陽能板。
按，隨著現代工業和社會的發展，人類對能源的依賴日益提高。於原油、煤炭及天然氣等傳統能源日漸耗竭及環保意識興起，如風力、水力及太陽能發電等各種替代能源方案係被世界各國所重視。
其中，太陽能發電係現今世界各國最為廣泛應用的替代能源，主因係太陽能取之不盡、用之不竭，且太陽投照到地球的輻射能，幾乎遍及地球每個區域，具普遍使用性，而不須耗費運輸成本，另太陽能也是一種清潔的能源，使用上不會造成環境污染。現有太陽能發電係主要利用太陽能板上所設複數太陽能電池，將太陽光轉換成電能後輸出，由於現有太陽能電池設計，對太陽光中0.2μm~0.4μm波長的光電磁波吸收效率較佳，而對其它波長的光電磁波的吸收效率較差，故當其它波長的光電磁波通過太陽能電池時，常在未被太陽能電池充分吸收轉換成電能前，即由太陽能板底側穿透射出，以致大幅減損現有太陽能板的光電轉換效率。再者，當太陽能電池將光電磁波轉換為電能的同 時係會產生熱能，由於現有太陽能板並無散熱裝置設計，在熱能無法有效排散情況下，太陽能板係會因為過熱而降低其發電效率。
緣是，本發明人有鑑於現有太陽能板於實施使用上仍有上述諸多缺失，乃藉其多年於相關領域的製造及設計經驗和知識的輔佐，並經多方巧思，研創出本發明。
本發明係有關於一種可提升電能轉換率之太陽能板，其主要目的係為了提供一種可將未被太陽能電池充份吸收之光電磁波予以攔阻、完整吸收後，再提供予太陽能電池持續轉換成電能之太陽能板。
為了達到上述實施目的，本發明人乃研擬如下可提升電能轉換率之太陽能板，係設有一太陽能板，並使該太陽能板形成相對之正面與背面，該太陽能板係由正面往背面依序堆疊組設有一玻璃層、一第一封裝層、一太陽能電池層、一第二封裝層及一背板層；其特徵在於：乃使該第二封裝層於其正面或背面結合有一導電層，或使該背板層於其正面或背面結合有一導電層，該導電層係包含有複數導電粉末，該導電粉末其材料係選自含有碳或矽的共價礦物、成分或配方中含有碳或矽的材料、碳系材料、純矽、矽鐵、導電金屬系材料及導電碳系材料其中之一或其組合，又於該導電層進一步包含有複數遠紅外線粉末，而使該導電層中之該複數導電粉末與複數遠紅外線粉末相混合。
如上所述之可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該導電層係進一步包含有黏著劑，以使該黏著劑與該複數導電粉末混合形成該導電層，並使該導電層印刷或塗佈結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
如上所述之可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該導電層之複數導電粉末係濺鍍或電鍍結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
如上所述之可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該複數導電粉末係與塑料混合，以熱熔押出成型為一薄膜，並使該為薄膜之導電層披覆結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
如上所述之可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該導電層係進一步包含有黏著劑，以使該黏著劑與該複數導電粉末及複數遠紅外線粉末混合形成該導電層，並使該導電層印刷或塗佈結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
如上所述之可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該導電層之複數導電粉末及複數遠紅外線粉末係濺鍍或電鍍結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
如上所述之可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該複數導電粉末及複數遠紅外線粉末係與塑料混合，以熱熔押出成型為一薄膜，並使該為薄膜之導電層披覆結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
又本發明人係研擬如下另一種可提升電能轉換率之太陽能板，係設有一太陽能板，並使該太陽能板形成相對之正面與背面，該太陽能板係由正面往背面依序堆疊組設有一玻璃層、一第一封裝層、一太陽能電池層、一第二封裝層及一背板層；其特徵在於：乃使複數導電粉末及封裝材料混合，以熱熔押出成型該第二封裝層，或使複數導電粉末及背板材料混合，以熱熔壓製成型該背板層，該導電粉末其材料係選自含有碳或矽的共價礦物、成分或配方中含有碳或矽的材料、碳系材料、純矽、矽鐵、導電金屬系材料及導電碳系材料其中之一或其組合，又於該第二封裝層或該背板層進一步包含有複數遠紅外線粉末，乃使該複數遠紅外線粉末與該複數導電粉末及封裝材料混合，以熱熔押出 成型該第二封裝層，或使該複數遠紅外線粉末與該複數導電粉末及背板材料混合，以熱熔壓製成型該背板層。
藉此，本發明之太陽能板係利用導電層內所設複數導電粉末係可將未被太陽能電池吸收之光電磁波予以攔阻、吸收後，再反射予太陽能電池使用以轉換成電能輸出，依此，以大幅提升太陽能板將太陽光吸收轉換成電能的效率，另本發明係可於導電層內進一步設有複數遠紅外線粉末，該遠紅外線粉末係可將太陽能電池進行光電轉換時產生熱能吸收後產生遠紅外線能量，以使遠紅外線能量加速電能中電子的連結與傳遞效率，據此，以達到散熱功效外，並進一步提高太陽能板的發電效率者。
(1):玻璃層
(2):第一封裝層
(3):太陽能電池層
(4):第二封裝層
(41):封裝材料
(5):背板層
(6):邊框
(7):導電層
(71):導電粉末
(72):黏著劑
(73):遠紅外線粉末
第一圖：本發明之立體分解圖
第二圖：本發明之剖視圖
第三圖：本發明之次一實施例立體分解圖
第四圖：本發明之次一實施例剖視圖
第五圖：本發明之又一實施例剖視圖
第六圖：本發明之再一實施例剖視圖
第七圖：本發明之另一實施例立體分解圖
第八圖：本發明之復一實施例立體分解圖
而為令本發明之技術手段及其所能達成之效果，能夠有更完整且清楚的揭露，茲詳細說明如下，請一併參閱揭露之圖式及圖號： 首先，請參閱第一、二圖所示，為本發明之可提升電能轉換率之太陽能板，係使該太陽能板形成相對之正面或背面，並使該太陽能板由正面往背面依序堆疊組設有一玻璃層(1)、一第一封裝層(2)、一太陽能電池層(3)、一第二封裝層(4)及一背板層(5)，又於該對應堆疊之玻璃層(1)、第一封裝層(2)、太陽能電池層(3)、第二封裝層(4)及背板層(5)周側圍繞組設有一邊框(6)；其特徵在於：乃於該第二封裝層(4)其正面或背面結合有一導電層(7)，該導電層(7)係主要由複數導電粉末(71)及黏著劑(72)均勻混合組成，而使該導電層(7)以印刷或塗佈結合於該第二封裝層(4)的正面或背面，該導電粉末(71)平均粒徑係以微米至奈米為最佳，該導電粉末(71)其材料係選自含有碳或矽的共價礦物、成分或配方中含有碳或矽的材料、碳系材料、純矽、矽鐵、導電金屬系材料及導電碳系材料其中之一或其組合。
據此，當使用實施時，係將本發明之太陽能板安裝於建築物的屋頂或農田、魚塭等寬廣區域，當太陽光透過玻璃層(1)及第一封裝層(2)照射於太陽能電池層(3)時，該太陽能電池層(3)上所設複數太陽能電池係可將太陽光中0.2μm~0.4μm波長的光電磁波予以吸收，而太陽光中未被太陽能電池層(3)充分吸收之其它波長的光電磁波，則於穿過太陽能電池層(3)後照射於第二封裝層(4)，此時，利用該第二封裝層(4)其正面或背面結合之導電層(7)內所含複數導電粉末(71)即可產生攔阻與吸收光電磁波作用，而將該等其它波長的光電磁波完全留置於導電層(7)，並於導電層(7)中產生反射、繞射及爬行等現象，以使該等其它波長的光電磁波可持續提供予太陽能電池層(3)之各太陽能電池吸收使用，藉此，以大幅提高本發明之太陽能板將太陽光吸收轉換成電能的效率，而該太陽能電池層(3)產生電能係可經由接線盒輸送至蓄電池儲收，或直接提供民生或工業用電等。
Figure 108108052-A0305-02-0009-1
請參閱該表一所示，為現有太陽能板〔代號A〕與本發明之結合有導電層(7)的太陽能板〔代號B〕，以相同功率〔140瓦〕、相同尺寸面積〔65公釐×165公釐〕，於相同日期、相同的日照時間、相近的日照溫度及相近的日照量等條件下進行測試，分別獲得之瓦數(W)、電壓(V)及電流(A)等數值，以及本發明之太陽能板〔代號B〕與現有太陽能板〔代號A〕相較，可獲得超收功率數值〔該超收功率算式為(B瓦數-A瓦數)÷A瓦數×100%，並四捨五入取至整數〕，故由該測試結果可知，本發明之結合有導電層(7)的太陽能板與現有太陽能板相較，係確實可獲致更佳的發電效率。
再者，本發明之導電層(7)係可將複數導電粉末(71)以濺鍍或電鍍結合於第二封裝層(4)的正面或背面，以省略黏著劑(72)之使用；或本發明係可使複數導電粉末(71)與塑料均勻混合後熱熔押出成型為一薄膜，以使該為薄膜之導電層(7)披覆結合於該第二封裝層(4)的正面或背面；請一併參閱第三、四圖所示，或可使該複數導電粉末(71)與製成該第二封裝層(4)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物〔EVA〕等封裝材料(41)均勻混合後熱熔押出，以成型該第二封裝層(4)，而使該第二封裝層(4)內包含有複數導電粉末(71)，依此，以同樣達到使無法由太陽能電池層(3) 之太陽能電池充份吸收之0.2μm~0.4μm以外波長的光電磁波，於至第二封裝層(4)處後，由導電粉末(71)將該等其它波長的光電磁波予以攔阻、吸收後，再經反射等提供予太陽能電池層(3)之各太陽能電池吸收使用的效果。
又請一併參閱第五圖所示，本發明係可於該導電層(7)中進一步添加複數遠紅外線粉末(73)，以使複數遠紅外線粉末(73)與複數導電粉末(71)及黏著劑(72)均勻混合後，印刷或塗佈結合於該第二封裝層(4)的正面或背面，該遠紅外線粉末(73)其平均粒徑係以微米至奈米為最佳，該遠紅外線粉末(73)可選用自然界共價礦石及該自然界共價礦石經燒結成之氧化物其中之一或其組合，或可選用含鍺礦石、含矽礦石及含鈣礦石其中之一或其組合，又或可選用生物化石、麥飯石、黑曜岩、砭石、水晶、石英、鑽石、瑪瑙、珍珠、生物貝殼、電氣石、竹炭及導電碳其中之一或其組合，另或可選用包含有微量元素及常量元素共價之礦石及將該微量元素及常量元素共價之礦石經燒結成之氧化物其中之一或其組合，藉此，當太陽能電池層(3)所設太陽能電池將光電磁波轉換為電能過程中產生熱能，係可為該等遠紅外線粉末(73)所吸收，以激發該遠紅外線粉末(73)產生遠紅外線能量，而使長波遠紅外線能量輔助延長短波電能的傳輸波長，並加速電能中電子的連結與傳遞效率，如此一來，除可使熱能為遠紅外線粉末(73)吸收，達到散熱功效外，更可進一步提高本發明之太陽能板發電效率者。
另本發明之導電層(7)係可將複數導電粉末(71)及複數遠紅外線粉末(73)以濺鍍或電鍍結合於第二封裝層(4)的正面或背面，以省略黏著劑(72)之使用；或本發明也可使複數導電粉末(71)及複數遠紅外線粉末(73)與塑料均勻混合後熱熔押出成型為一薄膜，以使該包含導電粉末(71)及遠紅外線粉末(73)之薄膜狀導電層(7)披覆結合於該第二封裝層(4)的正面或背面；或請一併參閱第六圖所示，本發明亦可使該 複數導電粉末(71)及複數遠紅外線粉末(73)與製成該第二封裝層(4)的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物〔EVA〕等封裝材料(41)均勻混合後熱熔押出，以成型該第二封裝層(4)，而使該第二封裝層(4)內包含有複數導電粉末(71)及複數遠紅外線粉末(73)，於此，同樣達到提高太陽能板發電效率的功效者。
前述之實施例或圖式並非限定本發明之可提升電能轉換率之太陽能板實施態樣，本發明除了可於該第二封裝層(4)正面〔如第七圖所示〕或背面〔如第一圖所示〕結合該導電層(7)外；請一併參閱第八圖所示，本發明亦可於該背板層(5)的正面或背面結合有該導電層(7)，或使該背板層(5)由複數導電粉末及玻璃、塑膠等背板材料均勻混合熱熔壓製成型，也可於該背板層(5)添加遠紅外線粉末，而使複數遠紅外線粉末(73)與該複數導電粉末(71)及背板材料均勻混合，熱熔壓製成型該背板層(5)，凡所屬技術領域中具有通常知識者所為之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。
由上述結構及實施方式可知，本發明係具有如下優點：
1.本發明之可提升電能轉換率之太陽能板係包含有一導電層，以利用導電層內所設複數導電粉末將無法被太陽能電池充分吸收之其它波長的光電磁波予以攔阻、完整吸收後，再經反射等持續提供予太陽能電池使用，據此，俾大幅提升太陽能板將太陽光吸收轉換成電能的效率者。
2.本發明之可提升電能轉換率之太陽能板係包含有一導電層，並於該導電層內設有複數遠紅外線粉末，該遠紅外線粉末係可將太陽能電池進行光電轉換時產生熱能吸收後產生遠紅外線能量，以使該遠紅外線能量加速電能中電子的連結與傳遞效率，藉此，以達到散熱功效外並進一步提高太陽能板的發電效率者。
綜上所述，本發明之實施例確能達到所預期功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
(1):玻璃層
(2):第一封裝層
(3):太陽能電池層
(4):第二封裝層
(5):背板層
(6):邊框
(7):導電層

Claims (8)

  1. 一種可提升電能轉換率之太陽能板，係設有一太陽能板，並使該太陽能板形成相對之正面與背面，該太陽能板係由正面往背面依序堆疊組設有一玻璃層、一第一封裝層、一太陽能電池層、一第二封裝層及一背板層；其特徵在於：乃使該第二封裝層於其正面或背面結合有一導電層，或使該背板層於其正面或背面結合有一導電層，該導電層係包含有複數導電粉末，該導電粉末其材料係選自含有碳或矽的共價礦物、成分或配方中含有碳或矽的材料、碳系材料、純矽、矽鐵、導電金屬系材料及導電碳系材料其中之一或其組合，又於該導電層進一步包含有複數遠紅外線粉末，而使該導電層中之該複數導電粉末與複數遠紅外線粉末相混合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該導電層係進一步包含有黏著劑，以使該黏著劑與該複數導電粉末混合形成該導電層，並使該導電層印刷或塗佈結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該導電層之複數導電粉末係濺鍍或電鍍結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該複數導電粉末係與塑料混合，以熱熔押出成型為一薄膜，並使該為薄膜之導電層披覆結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該導電層係進一步包含有黏著劑，以使該黏著劑與該複數導電粉末及複數遠紅外線粉末混合形成該導電層，並使該導電層印刷或塗佈結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該導電層之複數導電粉末及複數遠紅外線粉末係濺鍍或電鍍結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述可提升電能轉換率之太陽能板，其中，該複數導電粉末及複數遠紅外線粉末係與塑料混合，以熱熔押出成型為一薄膜，並使該為薄膜之導電層披覆結合於該第二封裝層或該背板層的正面或背面。
  8. 一種可提升電能轉換率之太陽能板，係設有一太陽能板，並使該太陽能板形成相對之正面與背面，該太陽能板係由正面往背面依序堆疊組設有一玻璃層、一第一封裝層、一太陽能電池層、一第二封裝層及一背板層；其特徵在於：乃使複數導電粉末及封裝材料混合，以熱熔押出成型該第二封裝層，或使複數導電粉末及背板材料混合，以熱熔壓製成型該背板層，該導電粉末其材料係選自含有碳或矽的共價礦物、成分或配方中含有碳或矽的材料、碳系材料、純矽、矽鐵、導電金屬系材料及導電碳系材料其中之一或其組合，又於該第二封裝層或該背板層進一步包含有複數遠紅外線粉末，乃使該複數遠紅外線粉末與該複數導電粉末及封裝材料混合，以熱熔押出成型該第二封裝層，或使該複數遠紅外線粉末與該複數導電粉末及背板材料混合，以熱熔壓製成型該背板層。
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