TWM583036U - 太陽能發電模組及太陽能發電窗 - Google Patents

Abstract

一種太陽能發電模組及包含該太陽能發電模組的太陽能發電窗。該太陽能發電模組包含一光入射基板、一背基板、一黏結層及多個長型太陽能晶片。該光入射基板呈長條狀且可供光穿透。該背基板呈長條狀且與該光入射基板相間隔。該黏結層位於該光入射基板與該背基板間，且用於黏結該光入射基板與該背基板。該等太陽能晶片分別是設置於該黏結層中。本新型太陽能發電模組能減少其安裝於玻璃窗戶上的工時，且當其中一個太陽能晶片受損時，也不會使同樣安裝於該玻璃窗戶上的其它太陽能發電模組的發電效能都下降。

Description

太陽能發電模組及太陽能發電窗

本新型是有關於一種太陽能發電模組及包含該太陽能發電模組的太陽能發電窗，特別是指一種能應用於可導光之玻璃窗戶上的太陽能發電模組及包含該太陽能發電模組的太陽能發電窗。

太陽能的利用一直是綠建築設計上相當重要的項目。特別是位於都會區的大樓建築，其側面通常以玻璃帷幕牆為主。該玻璃帷幕牆由於具有廣大的受光面積，勢必能貢獻相當比例的發電量。但若將太陽能晶片直接懸掛於該玻璃帷幕牆上，勢必會犧牲窗外的美景。

為保有玻璃窗戶的安全強度、視野及建材使用壽命等基本功能，中華民國專利發明第 I 414072號專利即公開將多片封裝好的太陽能晶片直接拼接貼附並隱藏於玻璃窗戶的玻璃四周圍。然而，此法若應用在大型的玻璃窗戶上頗費工時。此外，當串聯的太陽能晶片只要有一個受損，整個電路的發電效能都會下降。因此，現有的太陽能發電模組尚有待改良。

因此，本新型之第一目的，即在提供一種太陽能發電模組，能克服上述習知技術的至少一缺陷。

於是，本新型太陽能發電模組包含一光入射基板、一背基板、一黏結層及多個長型太陽能晶片。

該光入射基板呈長條狀且可供光穿透。

該背基板呈長條狀且與該光入射基板相間隔。

該黏結層位於該光入射基板與該背基板間，且用於黏結該光入射基板與該背基板。

該等太陽能晶片分別是設置於該黏結層中。

因此，本新型之第二目的，即在提供一種太陽能發電窗。

於是，本新型太陽能發電窗包含一玻璃單元及至少一前述的太陽能發電模組。

該太陽能發電模組位於該玻璃單元周緣。

本新型之功效在於：由於本新型太陽能發電模組包含該光入射基板與該背基板，且該等太陽能晶片是位於(內嵌於)該光入射基板與該背基板間，所以本新型太陽能發電模組能通過該光入射基板直接貼合在一玻璃窗戶的玻璃上(即多個長型太陽能晶片能一次安裝在玻璃的側面)，因此，本新型太陽能發電模組能減少安裝於該玻璃窗戶上的工時。此外，本新型太陽能發電模組當其中一個太陽能晶片受損時，不會影響到其它同樣安裝於該玻璃窗戶上的太陽能發電模組(即不會使整個電路的發電效能都下降)。

本新型將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明，而不應被解釋為本新型實施的限制。

在本新型被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本新型太陽能發電模組1的一實施例呈長條狀並具有層合玻璃(laminated glass)結構，且包含一光入射基板11、一背基板12、一黏結層13、多個長型太陽能晶片14及一保護膜(圖未示)。

該光入射基板11呈長條狀且為透明，並可供光穿透。該光入射基板11的材質為玻璃或高分子聚合物。該高分子聚合物是選自於聚碳酸酯(polycarbonate；PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(又稱壓克力)[poly(methyl methacrylate)；PMMA]或前述的組合。在本實施例中，該光入射基板11的材質為玻璃。

該背基板12呈長條狀且與該光入射基板11相間隔。該背基板12的材質為玻璃、高分子聚合物或前述的組合。該高分子聚合物是選自於聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氟碳樹脂或前述的組合。在本實施例中，該背基板11的材質為玻璃。

需特別說明的是，該光入射基板11與該背基板12的尺寸可依據使用上的需求(如為了配合玻璃窗戶的尺寸)進行調整。較佳地，該光入射基板11與該背基板12各自的長寬比範圍為15：1至200：1。更佳地，該光入射基板11與該背基板12各自的長寬比範圍為40：1至100：1。在本實施例中，該光入射基板11與該背基板12的材質及尺寸完全相同(即兩者為相同的基板)，該光入射基板11與該背基板12各自的厚度為3 mm、長度為665 mm，以及寬度為14.5 mm。

該黏結層13位於該光入射基板11與該背基板12間，且用於緊密黏結該光入射基板11與該背基板12。該黏結層13的材質為強韌且富強黏著力的材質，較佳是選自於乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene vinyl acetate；EVA)、聚乙烯醇縮丁醛[poly(vinyl butyral)；PVB]、聚氨酯(polyurethane；PU)、聚醯亞胺(polyimide；PI)、矽樹脂(silicone resin)或前述的組合。在本實施例中，該黏結層13的材質為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。

該等長型太陽能晶片14各自呈長條狀且分別設置於該黏結層13中，並沿著該光入射基板11的長度方向彼此相間隔地排列於該光入射基板11與該背基板12間。該等長型太陽能晶片14分別會與一鋁質電路線(圖未示)電連接。在本實施例中，每一個太陽能晶片14的長度為155 mm，以及寬度為12.5 mm。

該保護膜(圖未示)環繞包覆該光入射基板11、該背基板12與該黏結層13三者的側面15，用於補強保護。該保護膜為金屬箔膜﹅鋁塑膜或氟碳樹脂膜。在本實施例中，該保護膜為鋁塑膜。

本實施例之太陽能發電模組的製備方法包含下列步驟： (1) 將市售的多晶矽太陽能晶片(155 mm×155 mm)依其銀線方向切割成多個長度為155 mm及寬度為12.5 mm的長型太陽能晶片。 (2) 參閱圖3，先將一個厚度為3 mm的玻璃基板21(用於作為光入射基板或背基板)覆上一層乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膠膜。接著，將多個長型太陽能晶片14與匯流帶電路線(鋁質或鍍錫銅線；圖未示)依序排列整齊於該覆上EVA膠膜的玻璃基板21上，並再覆上一層EVA膠膜後，蓋上另一個厚度同樣也為3 mm的玻璃基板21(用於作為光入射基板或背基板)。最後，經熱壓膠合成形而使該等太陽能晶片14會內嵌於兩片玻璃基板21間後，得到一膠合膜組2。 (3) 將該膠合膜組2依該等太陽能晶片14的長度方向切割成多個呈長條狀(長度為665 mm、寬度為14.5 mm)的未封包太陽能發電模組22(見圖4)。 (4) 將每一未封包太陽能發電模組22的側面221(見圖4)以鋁塑膜(圖未示)環繞包覆後，得到本實施例的太陽能發電模組1(見圖1)。

本實施例的太陽能發電模組1能貼合在一可導光之玻璃窗戶的玻璃周圍，並經窗框保護後，會形成一太陽能發電窗。以下更具體說明：參閱圖5，該太陽能發電窗包含一玻璃單元3、一窗框(圖未示)及至少一個位於該玻璃單元3周緣的太陽能發電模組1。該玻璃單元3包括兩個彼此相間隔且可供光穿透的入射面31，及四個分別連接該等入射面31的側面32。在本實施例中，該玻璃單元3是由兩個玻璃33疊置而成，且該玻璃單元3上為貼合兩個太陽能發電模組1，並該等太陽能發電模組1是分別貼合於該兩位於相反側的側面32上。每一個太陽能發電模組1是通過其光入射基板11相反於該背基板12的一面貼合在該玻璃單元3的其中一側面32上，且該等太陽能發電模組1與該玻璃單元3是通過一樹脂黏膠緊密貼合在一起。該窗框(圖未示)包覆該玻璃單元3周緣，且該等太陽能發電模組1是位於該窗框(圖未示)與該玻璃單元3間，因而該等太陽能發電模組1能被隱藏於窗內而不會顯露出來。

入射的陽光可由該玻璃單元3的其中一入射面31進入該玻璃單元3內。接著，陽光會因折射進入其中一太陽能發電模組1的光入射基板11。最後，陽光會再通過該光入射基板11並傳導至該等太陽能晶片14，用於進行發電。

需說明的是，參閱圖6，本實施例的太陽能發電模組1不一定要貼合在該玻璃單元3的側面32上，其也可以貼合在該玻璃單元3的入射面31上。例如圖6中，該太陽能發電模組1即是貼合在該玻璃單元3的其中一入射面31鄰近該其中一側面32的位置上。

綜上所述，由於本新型太陽能發電模組1包含該光入射基板11與該背基板12，且該等長型太陽能晶片14是位於(內嵌於)該光入射基板11與該背基板12間，所以本新型太陽能發電模組1能通過其光入射基板11直接貼合在一玻璃窗戶的玻璃上(即多個長型太陽能晶片14能一次安裝在玻璃的側面)，因此，本新型太陽能發電模組1能減少安裝於該玻璃窗戶上的工時。此外，本新型太陽能發電模組1的其中一個太陽能晶片14受損時，不會影響到其它同樣安裝於該玻璃窗戶上的太陽能發電模組(即不會使整個電路的發電效能都下降)，確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧太陽能發電模組

3‧‧‧玻璃單元

11‧‧‧光入射基板

31‧‧‧入射面

12‧‧‧背基板

32‧‧‧側面

13‧‧‧黏結層

33‧‧‧玻璃

14‧‧‧太陽能晶片

15‧‧‧側面

2‧‧‧膠合膜組

21‧‧‧玻璃基板

22‧‧‧未封包太陽能發電模組

221‧‧‧側面

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一俯視示意圖，說明本新型太陽能發電模組的一實施例； 圖2是一沿著圖1的線II-II進行剖面所得的剖面示意圖，說明本新型太陽能發電模組的該實施例； 圖3是一俯視示意圖，說明本新型太陽能發電模組之該實施例的製備方法的步驟(2)； 圖4是一俯視示意圖，說明本新型太陽能發電模組之該實施例的製備方法的步驟(3)； 圖5是一立體示意圖，說明本新型太陽能發電模組之該實施例貼合在一玻璃單元的其中一側面時的情形；及 圖6是一立體示意圖，說明本新型太陽能發電模組之該實施例貼合在該玻璃單元的其中一入射面時的情形。

Claims (10)

1. 一種太陽能發電模組，包含： 一光入射基板，呈長條狀且可供光穿透； 一背基板，呈長條狀且與該光入射基板相間隔； 一黏結層，位於該光入射基板與該背基板間，且用於黏結該光入射基板與該背基板；及 多個長型太陽能晶片，分別設置於該黏結層內。
2. 如請求項1所述的太陽能發電模組，其中，該光入射基板的材質為玻璃或高分子聚合物。
3. 如請求項2所述的太陽能發電模組，其中，該高分子聚合物是選自於聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或前述的組合。
4. 如請求項1所述的太陽能發電模組，其中，該背基板的材質為玻璃、高分子聚合物或前述的組合。
5. 如請求項4所述的太陽能發電模組，其中，該高分子聚合物是選自於聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、氟碳樹脂或前述的組合。
6. 如請求項1所述的太陽能發電模組，其中，該黏結層的材質是選自於乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、聚氨酯、聚醯亞胺、矽樹脂或前述的組合。
7. 如請求項1所述的太陽能發電模組，其中，該光入射基板與該背基板各自的長寬比範圍為15：1至200：1。
8. 如請求項1所述的太陽能發電模組，還包含一保護膜，該保護膜環繞包覆該光入射基板、該背基板與該黏結層三者的側面。
9. 如請求項8所述的太陽能發電模組，其中，該保護膜為金屬箔膜﹅鋁塑膜或氟碳樹脂膜。
10. 一種太陽能發電窗，包含： 一玻璃單元；及 至少一如請求項1至9中任一項所述的太陽能發電模組，位於該玻璃單元周緣。