TWM569083U - 3D solar panel structure - Google Patents

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TWM569083U
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TW107209503U
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黃銘鋒
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絜靜精微有限公司
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Abstract

本新型提供一種3D太陽能板結構，其包括：提供一基材；提供一光電材料，其係一光電轉換材料；形成3D表面結構，其係形成於基材之第一表面；以及形成光電轉換層，其係形成於第一3D表面結構上。另外3D太陽能板結構包括：一基材，其第一表面具有一第一3D表面結構；以及一光電轉換層，其係形成於第一3D表面結構上；藉由本新型之實施，可以大幅提升光接觸面積，進而提升光電轉換能量。

Description

3D太陽能板結構
本新型為一種3D太陽能板結構，特別為一種設於戶外接收太陽能後產生發電之3D太陽能板結構。
太陽能電池，亦稱太陽能晶片或光電池，是一種將太陽光通過光伏效應轉成電能的裝置。在常見的半導體太陽能電池中，透過適當的能階設計，便可有效的吸收太陽所發出的光，並產生電壓與電流。
太陽能發電是一種可再生的環保發電方式，其發電過程中不會產生二氧化碳等溫室氣體，因此不會對環境造成污染。太陽能電池按照製作材料，分為矽基半導體電池、CdTe薄膜電池、CIGS(Copper indium gallium selenide)薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機材料電池等。
目前的太陽電池，不論是單晶矽太陽能光電板、多晶矽太陽能光電板、非晶矽太陽能光電板、或染料敏化太陽能電板，在生產製造上，其光接觸面都是呈平整表面之形式，因此其光接觸之面積，也受到限制。
本新型為一種3D太陽能板結構，其主要係要解決在有限的面積下，如何有效提升太陽能板之光電轉換效率，同時有效的提升散熱面積。
本新型提供一種3D太陽能板之製造方法，其包括：提供一基材，其具有一第一表面及一第二表面；提供一光電材料，其係一光電轉換材料；形成3D表面結構，其係於第一表面形成一第一3D表面結構；以及形成光電轉換層，其係於第一3D表面結構上，以光電轉換材料形成一光電轉換層。
本新型又提供一種3D太陽能板結構，其包括：一基材，其具有一第一表面及一第二表面，其中第一表面具有一第一3D表面結構；以及一光電轉換層，其係形成於第一3D表面結構上。
藉由本新型之實施，至少可以達成下列之進步功效：
一、可以有效提升太陽能板之光接觸面積。
二、可以有效提升太陽能板之光電轉換效率。
三、可以有效的提升散熱面積。
四、可以有效降低製造成本。
S100‧‧‧3D太陽能板之製造方法
S10‧‧‧提供一基材
S20‧‧‧提供一光電材料
S30‧‧‧形成3D表面結構
S40‧‧‧形成光電轉換層
S50‧‧‧乾燥成形步驟
100‧‧‧3D太陽能板結構
10‧‧‧基材
310‧‧‧第一3D表面結構
320‧‧‧第二3D表面結構
40‧‧‧光電轉換層
50‧‧‧模具
[第1圖]為本新型之一種3D太陽能板之製造方法流程實施例圖；[第2圖]為本新型之一種尚未3D立體化之基材實施例圖；[第3A圖]為本新型之一種經過單一方向3D立體化之基材實施例圖；[第3B圖]為本新型之一種經過雙向3D立體化之基材實施例圖；[第4A圖]為本新型之一種具有第一3D表面結構之基材實施例圖；[第4B圖]為本新型之一種具有第一及第二3D表面結構之基材實施例圖； [第5圖]為本新型之一種以奈米壓印製作光電轉換層之實施例圖；以及[第6圖]為本新型之一種3D太陽能板結構之剖視實施例圖。
如第1圖至第5圖所示，本實施例首先提供一種3D太陽能板之製造方法(S100)，其包括：提供一基材(S10)；提供一光電材料(S20)；形成3D表面結構(S30)；以及形成光電轉換層(S40)。
如第6圖所示，依造上述之3D太陽能板之製造方法(S100)，可製造出一種3D太陽能板結構100，其包括：一基材10；以及一光電轉換層40。基材10，其具有一第一表面及一第二表面，其中第一表面具有一第一3D表面結構310；光電轉換層40，其係形成於第一3D表面結構310上。
提供一基材(S10)，基材10可以是一矽基材、一玻璃、一塑膠、一陶瓷、一石墨或一金屬片…等不同材料，或其他任何材料所製成，基材10可以是圓形、方形或多邊形，並形狀沒有限定，基材10具有一第一表面及一第二表面。
提供一光電材料(S20)，其可以是一種奈米等級之光電轉換材料，更具提而言，光電轉換材料可以為一單晶矽、多晶矽、非晶矽、砷化鎵(GaAs)、砷化鎵鋁(GaAlAs)、磷化銦(InP)、硫化鎘(CdS)、碲化鎘(CdTe)、硒化銅銦鎵(Copper Indium Gallium Diselenide,CIGS)…等。
光電轉換材料之型態，可以將任何光電轉換材料製作成奈米等級顆粒後，再將其形成液態或膠狀態之光電轉換材料，以便後續壓印、印刷或噴墨列印之製程使用。
形成3D表面結構(S30)，其係於基材10之第一表面形成一第一3D表面結構310；第一3D表面結構310係以機械方式，例如銑刀方式…等進行製作；或者第一3D表面結構310係以化學方式，例如蝕刻方式…等進行製作。
第一3D表面結構310可以為一單方向結構，或者多方向之波浪結構，例如十字交叉之波浪結構，藉由波浪結構之設計，可以至少增加基材10%的表面積。
形成光電轉換層(S40)，光電轉換層40主要是用以接收太陽能後，將太陽能轉換成電能，然後輸出電力，光電轉換層40可以使用模具50進行奈米壓印、印刷或者噴墨列印之方式進行製作，光電轉換層40係形成於第一3D表面結構310上，由於3D表面結構因為波浪式的設計而增加表面積，所以光電轉換材料形成之光電轉換層40，其面積也會增加，因此可以增加至少10%的發電量。
上述之光電轉換層40形成以後，為了能讓光電轉換層40有效固著，因此可進一步包括一乾燥成形步驟(S50)，其係對光電轉換層40進行乾燥處理，以使光電轉換材料可以加速乾燥然後固化。
除了在第一表面可以設置第一3D表面結構310外，也可以進一步於基材10之第二表面，形成有一第二3D表面結構320。同樣的第二3D表面結構320亦可以機械方式例如銑刀方式或者化學方式例如蝕刻方式…等進行製作。此外、第二3D表面結構320也可以為一單方向或多方向之波浪結構，同樣的藉由波浪結構可以至少增加基材10%的表面積。增加第二表面之面積，可以有效幫助散熱，並藉此提升太陽能辦之穩定度及效能。
惟上述各實施例係用以說明本創作之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本創作之內容並據以實施，而非限定本創作之專利範圍，故凡其他未脫離本創作所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。

Claims (6)

  1. 一種3D太陽能板結構，其包括：一基材，其具有一第一表面及一第二表面，其中該第一表面具有一第一3D表面結構；以及一光電轉換層，其係形成於該第一3D表面結構上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之3D太陽能板結構，其中該基材為一矽基材、一玻璃、一塑膠、一陶瓷、一石墨或一金屬片。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之3D太陽能板結構，其中該光電轉換層係由一晶矽、一多晶矽、一非晶矽、一砷化鎵、一砷化鎵鋁、一磷化銦、一硫化鎘、一碲化鎘、或一硒化銅銦鎵之光電轉換材料所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之3D太陽能板結構，其中該第一3D表面結構為一單方向或多方向之波浪結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之3D太陽能板結構，其進一步於該第二表面形成有一第二3D表面結構。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之3D太陽能板結構，其中該第二3D表面結構為一單方向或多方向之波浪結構。
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