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CN106612101A - 可挠式太阳能板模块 - Google Patents

可挠式太阳能板模块 Download PDF

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CN106612101A
CN106612101A CN201510979180.7A CN201510979180A CN106612101A CN 106612101 A CN106612101 A CN 106612101A CN 201510979180 A CN201510979180 A CN 201510979180A CN 106612101 A CN106612101 A CN 106612101A
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黄庭辉
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Eterbright Solar Corp
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Abstract

本发明涉及一种太阳能板模块，更涉及一种可挠式太阳能板模块。其特征在于，包括：复数太阳能板、复数盖板、复数可挠式背板及一可挠式聚合物薄膜，复数盖板分别对应至复数太阳能板并分别覆盖于复数太阳能板的正面侧。复数可挠式背板分别对应至复数太阳能板并位于复数太阳能板的背面侧。可挠式聚合物薄膜中包含对应至复数太阳能板的复数开口且每一开口的尺寸小于每一盖板的尺寸并大于每一太阳能板的尺寸。可挠式聚合物薄膜介于复数可挠式背板与复数盖板之间，复数开口使复数可挠式背板与复数盖板之间的复数太阳能板分别嵌入复数开口中。本发明中的可挠式太阳能板模块具有发电量大、防水性高、成本低且具有可挠性的有益效果。

Description

可挠式太阳能板模块
技术领域
本发明涉及一种太阳能板模块，更涉及一种可挠式太阳能板模块。
背景技术
传统的太阳能板模块为了达到较大的发电量，必须要整并多片太阳能板，如此一来不但面积大且耗费固定空间。较新式的太阳能模块虽已具有良好的可挠性、能顺应地形起伏且方便携带，然其制造成本过高、防水性低且发电量不足。
有鉴于此，业界需要一种发电量大、防水性高、成本低却又具有可挠性的解决方案。
发明内容
本发明之目的在于提供一种可挠式太阳能板模块，其包含复数太阳能板、复数盖板、复数可挠式背板及一可挠式聚合物薄膜。该复数盖板分别对应至该复数太阳能板并分别覆盖于该复数太阳能板的正面侧。该复数可挠式背板分别对应至该复数太阳能板并位于该复数太阳能板的背面侧。该可挠式聚合物薄膜中包含对应至该复数太阳能板的复数开口且每一该开口的尺寸小于每一该盖板的尺寸并大于每一该太阳能板的尺寸。该可挠式聚合物薄膜介于该复数可挠式背板与该复数盖板之间，该复数开口使该复数可挠式背板与该复数盖板之间的复数太阳能板分别嵌入该复数开口中。
在本发明之一实施例中，该可挠式太阳能板模块更包含设置于该复数太阳能板之该正面侧的一接线盒。
在本发明之一实施例中，该复数太阳能板之每一者更包含一光电组件层及一正极配线与一负极配线，其中该复数太阳能板之该正极配线与该负极配线用以使该复数太阳能板彼此电连接并与该接线盒电连接。
在本发明之一实施例中，该可挠式太阳能板模块更包含一保护膜覆于该可挠式聚合物薄膜介于两开口之间的区域，此保护膜用以保护该正极配线与该负极配线中的至少一个。
在本发明之一实施例中，该可挠式聚合物薄膜与该保护膜皆为热塑性聚烯烃(thermalplastic polyolefin，TPO)。
在本发明之一实施例中，在该复数开口中该复数可挠式背板分别借由一胶材与该复数太阳能板接合。
在本发明之一实施例中，每一该可挠式背板的尺寸大于该每一开口。
在本发明之一实施例中，每一该可挠式背板的外缘区域借由一接合剂而与该可挠式聚合物薄膜接合且该接合剂为丁基胶(butyl rubber)。
为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂，下文将以实施例并配合所附图式，作详细说明如下。需注意的是，所附图式中的各组件仅是示意，并未按照各组件的实际比例进行绘示。
附图说明
图1所示为本发明一实施例之可挠式太阳能板模块的堆栈图；
图2所示为本发明一实施例之可挠式太阳能板模块的俯视图；
图3所示为本发明一实施例之可挠式太阳能板模块的部分横剖面图。
具体实施方式
下面将详细地说明本发明的较佳实施例，举凡本中所述的组件、组件子部、结构、材料、配置等皆可不依说明的顺序或所属的实施例而任意搭配成新的实施例，这些实施例当属本发明之范畴。
本发明的实施例及图示众多，为了避免混淆，类似的组件是以相同或相似的标号示之；为避免画面过度复杂及混乱，重复的组件仅标示一处，他处则以此类推。
现参考图1、2与3，其分别显示根据本发明一实施例之可挠式太阳能板模块1000的堆栈图、上视图及部分横剖面图。可挠式太阳能板模块1000包含复数太阳能板如例示性的太阳能板100与100’、复数盖板130、复数可挠式背板140、一可挠式聚合物薄膜160、及设置于复数太阳能板之一侧的一接线盒150。太阳能板100与100’皆具有一正面如一受光发电侧与一背面如和正面相对的一背光侧并分别包含复数以串联方式彼此电连接的太阳能单元(solar cell unit，未图标)。太阳能板100与100’较佳地具有相同的形状与尺寸如矩形故具有长边与短边。后面会再进一步说明太阳能板100与100’的组成。复数盖板130分别对应至复数太阳能板100与100’并分别覆盖于复数太阳能板100与100’的正面侧。每一盖板130的尺寸可小于(如图2中所示)或等于(如图3中所示)每一可挠式背板140的尺寸、大于每一太阳能板(100或100’)的尺寸以完全覆盖太阳能板、且大于可挠式聚合物薄膜160中的每一开口(161或161’)的尺寸。复数可挠式背板140分别对应至复数太阳能板100与100’并位于复数太阳能板100与100’的背面侧。可挠式聚合物薄膜160中包含对应至复数太阳能板100与100’的复数开口161与161’。每一开口(161或161’)的尺寸小于每一该盖板130的尺寸、小于可挠式背板140的尺寸且大于太阳能板100或100’的尺寸。可挠式聚合物薄膜160介于复数可挠式背板140与复数盖板130之间，该复数开口161与161’使该复数可挠式背板140与该复数盖板130之间的复数太阳能板100与100’能分别嵌入该复数开口161与161’中。在本实施例中以两片太阳能板为例，但应了解，本发明之可挠式太阳能板模块可包含更多片的太阳能板如三片、四片、五片等，且盖板的数目、可挠式背板的数目及可挠式聚合物薄膜中之开口的数目会相应地变化。类似地，为了对应于太阳能板的形状，盖板、可挠式背板及可挠式聚合物薄膜中的开口可皆呈矩形或其它类矩形的形状如圆角化之矩形。
虽然图中未显示，但本发明中的每一片太阳能板由下至上可具有由背玻璃、图案化之下电极层、图案化之光电转换层、选择性的图案化缓冲层及图案化之透明上电极层所构成的图案化迭层结构。下电极层与透明上电极层用以传输由光电转换层所产生的电流。光电转换层用以吸收穿透过透明上电极层与选择性之缓冲层的光并将其转换为电流，光电转换层可包含由铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)与硒(Se)所构成的半导体材料，或可包含由Ib族元素如铜(Cu)或银(Ag)、IIIb族元素如铝(Al)、镓(Ga)或铟(In)与VIb元素如硫(S)、硒(Se)或碲(Te)所构成的化合物半导体材料。透明上电极层例如是氧化铟锡(ITO)及/或氧化锌层(ZnO)，下电极层例如是钼(Mo)。太阳能板100与100’之结构相同，其相异之处在于配置的位向可能左右相反或上下颠倒，因此后续仅说明其中一者作为代表。在太阳能板100(100’)之两侧电极处可能设有正极配线与负极配线(图1、2中未显示，在图3中以配线151代表正极配线及/或负极配线)，用以使复数太阳能板彼此电连接及/或使太阳能板与外部电连接(例如如图3所示透过与接线盒150连接)。配线例如可由铜箔(Copper foil)或铜带(Copperribbon)构成，亦可由其它金属或合金线材构成。每一太阳能板100(100’)可包含复数个太阳能单元(solar cell unit)尤其是以串联方式彼此电连接的太阳能单元。
盖板130例如是薄化之玻璃、强化玻璃或其它透光度高的硬质树脂材料。可挠式背板140可以是高张力之塑料薄片例如聚乙烯(Polyethylene，PE)薄片、聚醯胺(Polyamide，PA)薄片、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)薄片、或上述者附加铝箔之薄板。可挠式聚合物薄膜160例如是一可挠式之防水胶材如热塑性聚烯烃(thermalplastic polyolefin，TPO)。
如图3所示，复数可挠式背板140、复数太阳能板100与100’与复数盖板130构成多个迭层结构，其中在复数开口161与161’中复数可挠式背板140分别借由胶材145与该复数太阳能板100与100’接合而复数盖板130分别借由胶材135与该复数太阳能板100与100’接合。胶材145与胶材135可相同或不同，其可包含热封装胶材(thermal encapsulant)如乙烯醋酸乙烯酯(EthyleneVinyl Acetate，EVA)、聚烯烃(polyolefin，PO)、聚乙烯醇缩丁醛(polyvinylbutyral，PVB)等或UV固化胶材(UV curable encapsulant)。为了保护太阳能板100与100’以及其配线不受水气、机械力的影响，更在每一开口161或161’中由可挠式背板140、太阳能板100与100’与盖板130构成的每一迭层结构四周设置一防水胶材165如丁基胶(butyl rubber)。防水胶材165较佳地填入太阳能板100/100’和可挠式聚合物薄膜160之间的间隙并与太阳能板100/100’、可挠式聚合物薄膜160、盖板130及、可挠式背板140实体接触，以达到避免水气进入太阳能板的目的。太阳能板100/100’的四个边和可挠式聚合物薄膜160之间存有间隙，防水胶材165会环绕涂布太阳能板100/100’的四个边且上顶盖板130、下抵可挠式背板140由于每一可挠式背板140及每一盖板130的尺寸皆大于可挠式聚合物薄膜160中之单一开口161或161’的尺寸，因此为了避免可挠式背板140和可挠式聚合物薄膜160之间以及盖板130和可挠式聚合物薄膜160之间有空隙并固定接合三者，在防水胶材165的外围区域中于可挠式背板140与可挠式聚合物薄膜160之间设置一接合剂142并于盖板130与可挠式聚合物薄膜160之间设置一接合剂141。接合剂141与142可为一防水胶材如丁基胶(butyl rubber)。
再参考图3，每一太阳能板100与相邻之太阳能板100’之间应保持适当的距离以避免彼此干扰并留下空间予配线走线，这表示每一开口(161与161’中之一者)与另一开口(161与161’中之另一者)之间亦应保持适当的距离。由于一片太阳能板如太阳能板100之正极配线及/或负极配线如配线151可跨过相邻开口如开口161与开口161’之间的区域而与下一片太阳能板如太阳能板100’连接，为了强化开口之间之区域的机械强度并保护正极配线及/或负极配线151不受水气或其它外界因素的影响，在此开口之间的区域处可增设一保护膜。在此实施例中，保护膜亦为一可挠式之防水胶材如热塑性聚烯烃(thermalplastic polyolefin，TPO)，即在开口之间的区域处有双层可挠式聚合物薄膜160上下包夹正极配线及/或负极配线151。除此之外，由于接线盒150设置于太阳能板100旁的可挠式聚合物薄膜160上，为了强化可挠式聚合物薄膜160在该处的机械强度并保护电连接接线盒150与太阳能板100的正极配线及/或负极配线151，亦在该处增设一保护层(在此实施例中即为另一层可挠式聚合物薄膜160)包夹正极配线及/或负极配线151并更可靠地支撑接线盒150。虽然文中只明确指出配线处及接线盒处可增设保护层，但本发明不限于此，在其它欲加强机械强度之处亦可增设保护层。而且保护层的材料与层数并不限于文中所述，亦可使用其它与可挠式聚合物薄膜相匹配之单层或多层材料。而且除了增设保护层外，亦可使用对可挠式聚合物薄膜局部改质或掺杂的方式来加强其机械强度、防水性及/或其它物理或化学特性。
本发明之可挠式太阳能板模块可大量发电，其可挠式设计能适应各种地形，其高防水性能达到高可靠度的优势。除此之外，本发明之可挠式太阳能板模块容易制造，能大幅降低成本，极具产业利用价值。
上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。

Claims (10)

1.一种可挠式太阳能板模块，其特征在于，包含：
复数太阳能板；
复数盖板，分别对应至该复数太阳能板并分别覆盖于该复数太阳能板的正面侧；
复数可挠式背板，分别对应至该复数太阳能板并位于该复数太阳能板的背面侧；及
一可挠式聚合物薄膜，其中包含对应至该复数太阳能板的复数开口，每一该开口的尺寸小于每一该盖板的尺寸并大于每一该太阳能板的尺寸，
其中该可挠式聚合物薄膜介于该复数可挠式背板与该复数盖板之间，该复数开口使该复数可挠式背板与该复数盖板之间的复数太阳能板分别嵌入该复数开口中。
2.如权利要求1所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于更包含设置于该复数太阳能板之该正面侧的一接线盒。
3.如权利要求2所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于该复数太阳能板之每一者更包含一光电转换层、一正极配线与一负极配线。
4.如权利要求3所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于该复数太阳能板之该正极配线与该负极配线用以使该复数太阳能板彼此电连接并与该接线盒电连接。
5.如权利要求4所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于更包含一保护膜覆于该可挠式聚合物薄膜介于两开口之间的区域，此保护膜用以保护该正极配线与该负极配线中的至少一个。
6.如权利要求5所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于该可挠式聚合物薄膜与该保护膜皆为热塑性聚烯烃
7.如权利要求1所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于更包括设置一防水胶材设于该盖板、该可挠式聚合物、该可挠式背板与太阳能板之间并与上述者接触。
8.如权利要求1所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于每一该可挠式背板的尺寸大于该每一开口。
9.如权利要求8所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于每一该可挠式背板的外缘区域借由一接合剂而与该可挠式聚合物薄膜接合。
10.如权利要求9所述的可挠式太阳能板模块，其特征在于该接合剂为丁基胶。
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