TWM341934U - Connector applied on solar cell module and system including the connector - Google Patents

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M341934 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種用於太陽能電池模組之連接器，其 特別有關於連接於該太陽能電池模組側邊之連接器，其可 用於簡化模組製程、節省模組時間以及增加模組端的產能。 、 【先前技術】 • 技’目兩由於國際能源短缺，而世界各國一直持續研 瞻發各種可行之替代能源，而其中又以太陽能發電之太陽電 池隶受到矚目’太陽電池係具有使用方便、取之不拿、用 之不竭'無廢棄物、無污染、無轉動部份、無噪音、可阻 隔輻射熱、使用壽命長、尺寸可隨意變化、並與建築物作 結合及普及化等優點，故利用太陽電池作為能源之取得。 近來太陽能電池模組的設計開發多以提高光能轉換效 率、增加财久性及操作穩定性為目標，而太陽能電池在使 用上為增加電壓、電流或有效的吸收光能，常將太陽能電 •池單元以串聯或並聯方式連接並製作於單一基板上。 在產業上’於大面積的基板上製作多個單元的方法多 以單片法（monolithic)或積體模組法（integrated Module)為 • 主。如中華民國公告第302553號專利所述，其使用單片法 • 用以製造大面積的積體化太陽能電池模組，該專利係於單 一基板上配置多個第一電極層、半導體層與第二電極層用 以形成太陽能電池單元，再以導電體層串聯各太陽電池單 元’直接做出積體化之太陽能電池模組。最後，再一起進 行封裝。此製程可接近全自動化有利量產，但其所需的設 5 M341934 備精密且昂貴。

在積體模組法之串接結構與製程中，每一太陽能電池 單兀包括兩電極、一絕緣區和一光電轉換區，此方法需先 於兩基板上分別製作多個單電極，且該兩基板分別做為陽 極基板與陰極基板，再於其中之一基板上先行製作多個隔 絕區、導線區與光電轉換區，再將兩基板間隔前述隔絕區、 導線區與光電轉換區進行對準接合，用以組合成積體化太 陽能電池模組。然而，此方法需要較多人力資源，雖製程 設備便宜但對於實際量產十分不利。 不响採用單片法或積體模組法來製作大面積或積體化 的太陽能電池，都需在單_基板上作出多個單電池或多個 單電極，而在進行封裝前更必須針對個別it件製作外接導 線、。另外，在太陽能電池鍍膜製程中，必須考量整體電壓、 電流甚至形狀等設計，製作多個單電池或多個單電極的光 罩或、、周版，故需針對每_種設計與尺寸的太陽能電池製作 不同的光罩或網版，進而增加製作成本，纟因此降低了太 陽能電池設計的自由度。過去並無快速連接器於大面積组 配之太陽能電池模組。 ”因此、’有：要提出-種用於太陽能電池模組之連接 态，利用連接器製作出大面積、 電池模組。 方便串聯與並聯之太陽能 【新型内容】 本創作之主要目的扁担糾 _ 連接哭種料太陽能電池模組之 連接裔，此連接器除了可 § 間化模組製程、節省模組時間 M341934 以及增加模組端產能之外。更可於太陽能板裝配時，達到 大面積組配之串聯與並聯，有料現場裳配施工。 本創作之另一目的在提供一種太陽能電池系統，藉由 太陽能電池模組化之簡⑽構，以節省模組化時間並有利 於現場裝配施工，進而節省時間成本。

為達上述目的，本創作之一種用於太陽能電池模植之 連接器係包含正極連接單元及負極連接單元。正極連 70係配置於太陽能電池模組之陣列式光㈣換元件之正極 導通單元之—邊’用以取出正電能。負極連接單元係配置 於陣列式光電轉換元件之負極導通單元之__邊，用以取出 根據本創作之-種用於太陽能電池模組之連接器之一 特徵，其中母-正極連接單元和負極連接單元係由轉接層 上同時配置連接埠與輪料職成。*連接料電性連^ 於陣列式光電轉換元件之正極導通單元或負極導通單元之 邊。輸出蟑則為—連接模組，用來與另-太陽能電池模 組之連接器的輸料電性相連。至於轉接層則固接在陣列 式光電轉換元件上’且電性連接連接埠與輸出璋。 '根據本創作之一種用於太陽能電池模組之連接器之— 特徵，其巾輸出埠係可與複數個太陽能電池模組之複數個 輪出埠電性相連而相互疊接。 根據本創作之一種用於太陽能電池模組之連接器之一 特徵，其中陣列式光電轉換元件係為30至300個太陽能带 池排列形成。 ι 根據本創作之一種用於太陽能電池模組之連接器之一 7 M341934 特徵，其中陣列式光電轉換元件係可置—被覆物於上方。 々根據本創作之_種用於太陽能電池模組之連接器之一 特徵其中被覆物係選自聚烯烴系、熱可塑橡膠系、聚乙 浠縮丁駿來胺系'聚酯系及其混和物所組成族群中之 任何一種材料。 為讓本創作之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂’下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作 詳細說明如下。 【實施方式】 雖然本創作可表現為不同形式之實施例，但附圖所示 者及於下文中說明者係為本創作之較佳實施例，並請了解 本文所揭示者係考篁為本創作之一範例，且並非意圖用以 將本創作限制於圖式及/或所描述之特定實施例中。 凊芩照第1圖，其係繪示本創作之一種具有連接器的 太陽旎電池模組示意圖。太陽能電池模組1〇〇之連接器至 夕ιέ正極連接單元110以及負極連接單元15〇。而太陽能 電池模組100至少包括陣列式光電轉換元件12〇，且陣列式 光電轉換元件120包含有正極導通單元13〇及負極導通單 元140。正極連接單元11〇配置於太陽能電池模組1〇〇之陣 列式光電轉換元件120之正極導通單元13〇的一邊，用以 取出正電能。負極連接單元15〇係配置於太陽能電池模組 100之該陣列式光電轉換元件120之負極導通單元140的一 邊，用以取出負電能。正極連接單元110以及負極連接單 兀150主要功能係用來與另一陣列式光電轉換元件12〇作 M341934 相互疊接。 需注意的是太陽能電池模組100之陣列式光電轉換元 件120 f由如3〇至3〇〇個太陽能電池排列形成。其中，配 ;太陽月b電池模組！ 〇〇之陣列式光電轉換元件側邊 之正極連接單几UG和負極連接單元i5Q，可用於多個太陽 月b電池核組1GG之陣列式光電轉換元件12()的相互叠接， 且該相互疊接指複數個太陽能電池模組1〇〇之間的争聯與 f聯的叠接方式。請參照第！圖和第2圖。第2圖為連接 早兀之立體示意圖。其中正極連接單元ιι〇及負極連接單 元150的結構係等同於連接單元2〇〇的結構。正極連接單 几110與負極連接單元150其特徵在於一轉接層上同 時配置連接蟑210與輸出埠230。其中正極連接單元11〇 與負極連接單元150係以連接埠21〇分別電性連接於太陽 能電池模組100之陣列式光電轉換元件120的正極導通單 元13〇與負極導通單元14〇之一邊，如第i圖所示。轉接 層220則固接在太陽能電池模組1〇〇之陣列式光電轉換元 牛0上同％轉接層22〇亦電性連接連接埠盘輸出 埠跡而輸出埠23()為一連接模组，用以與另一太陽能電 池模組100之輪出埠23G電性相連。在另—實施例中，輸 出埠230可與複數個太陽能電池模組1〇〇之複數個輸出蟑 230電性相連。其中正極連接單元UG與負極連接單元⑼ 係具有抗腐蝕能力㊣、施工快速簡易、耐衝擊、耐負重、 使用壽命長以及取得容易等優點。而正極連接單元ιι〇與 負極連接單元150之材料係選自於鎳、鐵、金、銀、鈦、 銅、把、及紹所組成族群中之任何一種材料。本創作所提 M341934 出之用於太陽能電池模組之連接器可簡化模組製程、節省 組裝時間以及增加模組端產能，且其最大優點在於更換方 便。正極連接單元110與負極連接單元150於太陽能板裝 配時可大面積組配，方便串聯、並聯且同時兼顧美觀性。 請先參照第4圖。在一實施例中，太陽能電池系統300 至少包括太陽能電池模組1 〇〇a與太陽能電池模組100b。其 中太陽能電池模組l〇〇a與太陽能電池模組100b的結構係 等同於前述之太陽能電池模組100的結構，故其結構與配 置方式不在此再加以詳述。在本實施例中，太陽能電池模 組100a和太陽能電池模組100b之間係以如第4圖所示之 結構作電性連接，其中之太陽能電池模組l〇〇a的負極連接 單元150a與太陽能電池模組100b的正極連接單元110b電 性連接形成串聯結構。 請再先參照第5圖。在此實施例中，太陽能電池系統 400亦至少包括太陽能電池模組100a和太陽能電池模組 100b。太陽能電池模組100a和太陽能電池模組100b係相 同於前述太陽能電池系統300的太陽能電池模組100a和太 陽能電池模組100b。在太陽能電池系統400中，如第5圖 所示，太陽能電池模組100a之正極連接單元110a與負極 連接單元150a，分別與太陽能電池模組l〇〇b之正極連接單 元110b與負極連接單元150b電性連接，以形成並聯結構。 要特別說明的是，在太陽能電池系統300和太陽能電池系 統400中，當正極連接單元ll〇a、負極連接單元150a、正 極連接單元ll〇b、和負極連接單元150b均具有前述之轉接 層220上同時配置連接埠210與輸出埠230的結構時，太 M341934 陽能電池模組100a和太陽能電池模組100b之連接器的電 性相=主要係透過輸出埠230之結構來達成的。 明參妝第3圖，其係為太陽能電池模組1〇〇之陣列式 光電轉換元件120内每-太陽能電池之剖面結構示意圖。 陣列式光電轉換元件120更包含：_基4反121;複數個導電 薄膜122;複數個光電半導體薄们23卩及複數個電極 124。稷數個導電薄膜122係配置於基板i2i之上方且電性 連接至正極導通單元13〇，用以取出電能與提昇光電轉換之 效率。複數個光電半導體薄膜123係配置於複數個導電薄 膜122之上方，用以產生電子電洞對。以及複數個電極I% 係配置於複數個光電半導體薄膜123之上方且電性連接至 負極導通單it 14G，用以取出電能與提昇光電轉換之效率。 由於矽（Silicon )為目前通用的太陽能電池之原料 代表，而在市場上又區分為··丨·單結晶矽；2•多結晶矽； 3·非結晶矽。目前最成熟的工業生產製造技術和最大的市 %佔有率乃以單晶石夕和非晶石夕為主的光電板。原因是··一、 單晶效率最高；二、非晶價格最便宜，且無需封裝，生產 也最快；三、多晶的切割及下游再加工較不易，而前述兩 種都較易於再切割及加工。有鑑於此，太陽能電池模組1〇〇 之陣列式光電轉換元件120内之基板121係選自於矽、玻 璃、可撓性基板或不鏽鋼板之一。為了得到較佳的透光特 性與較低的製造成本，可採用玻璃及不鏽鋼板作為基板 121 〇 複數個導電薄膜122之材料係選自銦錫氧化物（Indium tm oxide, ITO )、二氧化錫（Stannum dioxide，Sn02 )、氧化 11 M341934 鋅（Zinc oxide，ZnO)、含雜質的氧化錫與含雜質的氧化辞 等；而複數個電極124之材料可選用銦錫氧化層（Indium tin oxide，ITO)、二氧化錫（Stannum dioxide，Sn02)、氧化辞 (Zinc oxide，ZnO)、鎳、金、銀、鈦、銅、I巴、及铭等。 其中，複數個導電薄膜122與複數個電極124可選用常見 之蒸鍍法（Evaporation )、濺鍍法（Sputter )、電鍵法、印 刷法等製程作為其主要之製程方式。複數個導電傳膜122 係配置於基板121之上方，而複數個電極124係配置於複 數個光電半導體薄膜123之上方。 太陽能電池模組100之陣列式光電轉換元件120内之 複數個光電半導體薄膜123係藉由矽烷氣體（Silane，SiH4) 混和氫氣（Hydrogen，Η)以及摻雜氣體形成具有p-i-n (p 型半導體層-本質型（i型）半導體層-η型半導體層）半導體 型態之太陽能電池。此太陽能電池於照光後，可產生電子 電洞對形成電能。太陽能電池模組100之陣列式光電轉換 元件120内之複數個光電半導體薄膜123可選用電漿增強 型化學式氣相沈積製程(Plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD)、熱絲化學氣相沉積法（Hot-wire chemical vapor deposition，HW-CVD)或特高頻電漿增強型 化學式氣相沈積（Very high frequency-plasma enhance chemical vapor deposition，VHF-PECVD)等製程作為主要 製程方式。 其中，太陽能電池模組100之陣列式光電轉換元件120 係可置一被覆物於上方。此被覆物係具有適當程度之彈性 與柔軟性、黏著力、高電氣絕緣性、熱傳導性及透光性， 12 M341934 在熱應力與機械應力下，不會產生裂痕。此被覆物係選自 聚烯烴系、熱可塑橡膠系、聚乙烯縮丁醛、聚醯胺系、聚 酉旨系及其混和物所組成的族群其中之一。 雖然本創作已以前述較佳實施例揭示，然其並非用以 限定本創作’任何熟習此技藝者’在不脫離本創作之精神 和範圍内，當可作各種之更動與修改。如上述的解釋，都 可以作各型式的修正與變化’而*會破壞此創作的精神。 因此本創作之保護範圍當視後附之巾請專利範圍所界定 為準。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示為本創作之一種具有連接器的太陽能電池 模組示意圖； 第2圖顯不為本創作之連接器之立體示意圖； 第3圖顯示為本創作之陣列式光電轉換元件内每一太 陽能電池之剖面結構示意圖；

弟4圖顯示為本創作之一 串聯示意圖； 第5圖顯示為本創作之另 的並聯示意圖。 實施例之太陽能電池系統的 一實施例之太陽能電池系統 【主要元件符號說明】 100太陽能電池模組 l〇〇a太陽能電池模組 l〇〇b太陽能電池模組 13 M341934 110正極連接單元 110a正極連接單元 110b正極連接單元 120陣列式光電轉換元件 130正極導通單元 140負極導通單元 150負極連接單元 150a負極連接單元 150b負極連接單元 121基板 122複數個導電薄膜 123複數個光電半導體薄膜 124複數個電極 200連接單元 210連接埠 220轉接層 230輸出埠 3 0 0太陽能電池系統 400太陽能電池系統 14

Claims (1)

1. 九、申請專利範圍·· …1，種用於太陽能電池模組之連接器，其中該太陽能電 池权、、且^ 3 p車列式光電轉換元件，該連接器至少包含： 一正極連接單元，係配置於該陣列式光電轉換元件之 -正極導通單元之一邊，用以取出正電能；以及 -負極連接單元，係配置於該陣列式光電轉換元件之 一負極導通單元之一邊，用以取出負電能； 其中该正極連接單元與該負極連接單元係用以鱼另一 個陣列式光電轉換元件相互疊接。 、2·^申睛專利範圍第i項所述之用於太陽能電池模組 之連接裔，其中該陣列式光電轉換元件，更包含·· 一基板； 上複數個導電薄膜，係配置於該基板之上方且電性連接 至该^極導通單元，用以取出電能與提昇光電轉換之效率；

   M341934

   複數個光電半導體薄膜，係配置於該些導電薄膜之上 方’用以產生電子電洞對；以及 後數個電極’係配置於該些個光電半導體薄膜之上方 且電性連接至該負極導通單元，用以取出電能與提昇光電 轉換之效率。 、3.^請專·㈣丨項所述之用於太陽能電池模組 之連接益’其t每-該正極連接單元和該負極連接單元至 少包括： -連接埠’電性連接於該㈣式光電轉換元件之該正 15 M341934

   極導通單70或該負極導料元之-邊； ::出埠，該輪出埠係為—連接模 騎施電池模組之一遠接 巾从興另太 _ "" 一輸出埠電性相連；以及 轉接層，固接在該陣列式 連接該連接埠與該輸出埠。 ^ ’且電性 之連編3項所述之用於太陽能電池模組 複數個^自輪出埠係可與複數個太陽能電池模組之 數们輸出埠電性相連而相互疊接。 ^中請專利範圍帛3項所述之㈣太陽能電池模組 連接盗’其中該連接埠之材質係選自於鎳、鐵、金、銀、 ，太、銅、麵、及銘所組成族群中之任何—種材料。 、6.^請專利範圍第！項所述之用於太陽能電池模組 之連接器’其中該陣列式光電轉換元件上方置一被覆物。 ,巧申請專利範圍第6項所述之用於太陽能電池模組 =連接盗，其中s亥被覆物係選自聚烯烴系、熱可塑橡膠系、 队乙烯鈿丁醛、聚醯胺系、聚酯系及其混和物所組成族群 中之任何一種材料。 8·如申請專利範圍第丨項所述之用於太陽能電池模組 之連接器’其中該陣列式光電轉換元件係為30至300個太 陽能電池排列形成。 16

   之系統，至少包括 M341934 9.一種應用太陽能電池模紐連接器 一第一太陽能模組，至少包括· 設有一第一 及 陣列式光電轉換元件，於相對之二邊分別 正極導通單元及一第一負極導通單元；以 一第一連接器，至少包括：

   第一正極連接單元，配置在該第一陣列式 光包轉換7L件之該第一正極導通單元之一邊；以 第一負極連接單元，配置於該第一陣列式 光電轉換元件之該第一負極導通單元之-邊；以 及 一第二太陽能模組，至少包括： 一第二陣列式光電轉換元件，於相對之二邊分別 設有-第二正極導通單元及一第二負極導通以 及 Α 一第二連接器，至少包括： ^ 一第二正極連接單元，配置在該第二陣列式 光電轉換元件之該第二正極導通單元之一 及 k ’ Μ “ 一第二負極連接單元，配置於該第二陣列式 光電轉換元件之該第二負極導通單元之一邊；工 其中該第-太陽能模組與該第二太陽能模組’ -連接器與該第二連接器電性相連。 遠弟 17

   M341934 ιο·如申請專利範圍第 ^ 弟9項所述之應用太陽能電池模組 連接态之糸統，其中該第_ — ^ U ^ ^ ^ ^ 運接係以该弟一正極連接單 …弟-負極連接單元，分別 正極連接單元及該第-备托、击α σο 遷稷口口之違弟一 結構。 、極連接單7^電性相連而形成並聯 U·如申請專利範圍第9項 連接器之系統，其中今第、查J應用編電池模組 元與該第二連接器之該第二負極連接單元二連= 該第一連接器之該第—負_ t也性相連或以 % - ---、連接早疋與该第二連接器之該 弟一正桎連接早凡電性相連而形成串聯結構。 12.如申請專利範圍第9項 連接器之系統，1中兮t α 场此電池模組 接單元、該第-正極連接單元、及亥弟一負極連 至少包括： 及该弟-負極連接單元均 一連接埠，依序電性 第-負極導通單元、該第弟正極導通單元、該 導通單元之-邊，·弟—正極導通單元、及該第二負極 一輸出埠，該輸出埠係 該第一連接器與該第二連接器；用以電性相連 二陣二=轉:接Γ第—陣列式光電轉換元件或” 痒“轉㈣上’且電性連接該連接璋與該輪出 18