TWI469371B - 太陽能電池模組 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種太陽能電池模組，尤其是一種利用離子交換透鏡進行導光之太陽能電池模組。
請參照第1圖所示，習知太陽能電池模組係包含一導光板7及一太陽能板8，該導光板7包含一入光側71，該入光側71具有朝外凸起之數個集光透鏡72，藉由該數個集光透鏡72之設置，可將光線引導或集中於該太陽能板8之數個光電區81，以加強該太陽能板8之數個光電區81的光電轉換率。
然而，當該入光側71具有朝外凸起之該數個集光透鏡72時，該導光板7之入光側71係形成不平整之表面，當該導光板7之入光側71必須結合於其他物件時，因接觸而產生的摩擦將會集中在該數個集光透鏡72之表面，此係將提高在該數個集光透鏡72形成摩擦損傷的可能性，並將因而影響該導光板7之集光效果。
如第2圖所示，一導光板9之入光側91係利用蝕刻或切割等方式形成數個嵌設部92，並將該數個集光透鏡93埋設於該嵌設部92，使各該集光透鏡93之弧凸部貼接該嵌設部92之表面，並使該導光板9之入光側91形成一平面，其中，該導光板9與數個集光透鏡93係選擇不同折射率之透光材料，使光線進入該集光透鏡93後，可因導光板9與集光透鏡93對光的折射率不同，而於該集光透鏡93
與嵌設部92之貼接處產生折射以匯集光線。
惟，將集光透鏡93埋設於該嵌設部92內，必須分別對該集光透鏡93與該導光板9進行蝕刻或切割，使得該集光透鏡93與該嵌設部92之貼接處難以完全密合，進而影響該集光透鏡93與嵌設部92間之折射率變化，使得該光線無法準確的折射至目標方向，導致該導光板9之集光效果不佳。
本發明之主要目的係提供一種太陽能電池模組，該太陽能電池模組之離子交換透鏡係使用電場強度驅動離子交換而形成透鏡，可輕易改變透鏡形狀。
本發明之另一目的係提供一種太陽能電池模組，該太陽能電池模組之離子交換透鏡係形成於該玻璃基板內，可避免該離子交換透鏡受到磨損並維持該玻璃基板之集光效果。
為達到前述發明目的，本發明之一種太陽能電池模組，係包含：一玻璃基板，該玻璃基板具有一入光平面及一出光側，該出光側相對該入光平面設置，該入光平面及出光側之間形成一導光區，該導光區內具有數離子交換透鏡鄰接該入光平面，該導光區具有一導光長度，該離子交換透鏡之半徑長度與該導光區之導光長度的比例為1：7.85至1：22.85；及一太陽能板，具有一受光側，該受光側結合該玻璃基板之出光側，該受光側包含一承載面，該承載面設有數個電極，各該電極之中心位置與各該離子交換透
鏡係錯位設置。
本發明之太陽能電池模組，其中各該離子交換透鏡為沿該入光平面延伸之柱狀結構。
本發明之太陽能電池模組，其中各該電極具有一電極長度。
本發明之太陽能電池模組，其中該離子交換透鏡之半徑長度與該電極之電極長度的比例為1：0.33至1：1。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第3圖所示，本發明太陽能電池模組一較佳實施例，係包含：一玻璃基板1及一太陽能板2，該玻璃基板1結合該太陽能板2。
該玻璃基板1具有一入光平面11及一出光側12，該出光側12相對該入光平面11設置，該入光平面11及出光側12之間形成一導光區13，該導光區13內具有數個離子交換透鏡14鄰接該入光平面11。
該數個離子交換透鏡14之設置方式，係將一銀薄膜貼附於該玻璃基板1，並施加一電場，以驅動該銀薄膜之銀離子與該玻璃基板1之導光區13中鄰近於該入光平面11的鈉離子進行離子交換，使該玻璃基板1之導光區13在鄰近於該入光平面11之處，形成具有較高銀離子濃度之數個離子交換透鏡14。由於該數個離子交換透鏡14與該
導光區13之銀離子濃度不同，故該數個離子交換透鏡14與該導光區13彼此具有不同之光線折射率，當光線進入該數個離子交換透鏡14後，可在數個離子交換透鏡14與該導光區13之交界處產生折射，使該光線穿過該導光區13後聚集於該出光側12。其中，該離子交換透鏡14之深度與曲率半徑係藉由該銀薄膜之厚度與電場之驅動強度進行控制，可輕易改變該離子交換透鏡14之形狀。
由於該數個離子交換透鏡14係透過離子交換形成於該玻璃基板1之導光區13，且該入光平面11不會因為離子交換技術而產生表面形狀的變化，故該入光平面11不會有特定部位的凸起，可避免該入光平面11之特定部位與其他物件接觸時產生磨損，使該玻璃基板1可維持較佳之導光效果。
其中，各該離子交換透鏡14具有一半徑長度R，該導光區13具有一導光長度L，且該導光長度L係由該入光平面11至該出光側12，該半徑長度R與該導光長度L之比例較佳為1：7.85至1：22.85，使光線穿過該離子交換透鏡14而進入該導光區13後，該光線可於該導光區13內行進一適當距離並匯集於該出光側12，以達到較佳之聚光效果。
此外，該數個離子交換透鏡14之形狀在此並不設限，在本實施例中，該數個離子交換透鏡14為沿該入光平面11延伸之柱狀結構，以提高製作之便利性。
該太陽能板2具有一受光側21，該受光側21結合該玻璃基板1之出光側12，該受光側21包含一承載面211
，該承載面211設有數個電極212，各該電極212之中心位置與各該離子交換透鏡14係錯位設置。
更詳言之，該受光側21可於光線照射後產生電能，並透過該數個電極212將該電能輸出。如第3及4圖所示，在本實施例中，該數個離子交換透鏡14為柱狀結構，且該柱狀結構係沿一縱向延伸，而該數個電極212亦沿該縱向延伸。其中，在垂直於該縱向的方向上，各該電極212之中心位置與各該離子交換透鏡14係錯位設置，使各該離子交換透鏡14所匯集之光線可照射該受光側21，以避免該數個電極212遮蔽位於光照範圍之受光側21，進而增加該受光側21之收光效果。
其中，各該電極212具有一電極長度W，該離子交換透鏡14之半徑長度R與該電極212之電極長度W的比例較佳為1：0.33至1：1。當該電極212設置於該受光側21之承載面211時，該電極長度W的限制條件，可兼顧光電轉換效率與電能傳輸效果，除了能使該數個電極212減少對該受光側21之有效收光面積的遮蔽，並能同時顧及該電極212的電能傳輸，可於該光電轉換與電能傳輸之間取得較佳之平衡，以提升太陽能發電之整體光電轉換效能。
本發明之太陽能電池模組，該玻璃基板之離子交換透鏡係利用離子交換技術形成，僅需控制銀薄膜之厚度與電場強度，具有輕易控制該離子交換透鏡形狀之功效。
本發明之太陽能電池模組，該數個離子交換透鏡係以離子交換形成於該玻璃基板內，可避免該離子交換透鏡接觸其他物件而磨損，具有維持該玻璃基板的導光效果之功
效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
〔本發明〕
1‧‧‧玻璃基板
11‧‧‧入光平面
12‧‧‧出光側
13‧‧‧導光區
14‧‧‧離子交換透鏡
2‧‧‧太陽能板
21‧‧‧受光側
211‧‧‧承載面
212‧‧‧電極
R‧‧‧半徑長度
W‧‧‧電極長度
L‧‧‧導光長度
〔習知〕
7‧‧‧導光板
71‧‧‧入光側
72‧‧‧集光透鏡
8‧‧‧太陽能板
81‧‧‧光電區
9‧‧‧導光板
91‧‧‧入光側
92‧‧‧嵌設部
93‧‧‧集光透鏡
第1圖：習知太陽能電池模組第一示意圖。
第2圖：習知太陽能電池模組第二示意圖。
第3圖：本發明太陽能電池模組立體分解圖。
第4圖：本發明太陽能電池模組側視圖。
1‧‧‧玻璃基板
11‧‧‧入光平面
12‧‧‧出光側
13‧‧‧導光區
14‧‧‧離子交換透鏡
2‧‧‧太陽能板
21‧‧‧受光側
211‧‧‧承載面
212‧‧‧電極
L‧‧‧導光長度
W‧‧‧電極長度
Claims (4)
- 一種太陽能電池模組，係包含：一玻璃基板，該玻璃基板具有一入光平面及一出光側，該出光側相對該入光平面設置，該入光平面及出光側之間形成一導光區，該導光區內具有數離子交換透鏡鄰接該入光平面，該導光區具有一導光長度，該離子交換透鏡之半徑長度與該導光區之導光長度的比例為1：7.85至1：22.85；及一太陽能板，具有一受光側，該受光側結合該玻璃基板之出光側，該受光側包含一承載面，該承載面設有數個電極，各該電極之中心位置與各該離子交換透鏡係錯位設置。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池模組，其中各該離子交換透鏡為沿該入光平面延伸之柱狀結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池模組，其中各該電極具有一電極長度。
- 如申請專利範圍第3項所述之太陽能電池模組，其中該離子交換透鏡之半徑長度與該電極之電極長度的比例為1：0.33至1：1。
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| TW101117797A TWI469371B (zh) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 太陽能電池模組 |
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| TW101117797A TWI469371B (zh) | 2012-05-18 | 2012-05-18 | 太陽能電池模組 |
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|---|---|
| TW201349519A TW201349519A (zh) | 2013-12-01 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5007948A (en) * | 1990-03-19 | 1991-04-16 | Corning Incorporated | Essentially colorless silver-containing glasses through ion exchange |
| TW200303995A (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-16 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Planar lens and its producing method |
| TW201134878A (en) * | 2010-03-09 | 2011-10-16 | Jsr Corp | Optoelectro conversion element, its production method and composition for forming optical waveguide, cured articles thereof |
| TW201205845A (en) * | 2010-07-27 | 2012-02-01 | Visera Technologies Co Ltd | Solar package structure and method for fabricating the same |
-
2012
- 2012-05-18 TW TW101117797A patent/TWI469371B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5007948A (en) * | 1990-03-19 | 1991-04-16 | Corning Incorporated | Essentially colorless silver-containing glasses through ion exchange |
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| TW201205845A (en) * | 2010-07-27 | 2012-02-01 | Visera Technologies Co Ltd | Solar package structure and method for fabricating the same |
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