TWM662990U - 光電模組結構 - Google Patents
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Abstract
一種光電模組結構，包含：一光電元件及一反射膜結構元件，光電元件依序堆疊地設置一第一玻璃基材、一太陽能發電結構及一第二玻璃基材；反射膜結構元件依序堆疊地設置一玻璃基材、一輔助層及一反射層，反射層具單層或多層反射膜，反射膜結構元件以一樹脂結合於光電元件之上，以形成一光電模組，第一玻璃基材與玻璃基材分別為光電模組兩外層，第一玻璃基材外側表面為光電模組之一入光面。藉此，利用具緩衝性的輔助層抵銷反射層在熱彎曲過程中累積的應力，避免熱彎曲過程中反射層破裂的問題。
Description
本創作是關於一種光電模組結構，特別是有關於一種可增加發電效率的光電模組結構。
光電模組增加背反射膜是一種行之有效的技術，可以有效提高光電模組的光電轉換效率。光電模組設置反射膜可以使未吸收完畢的光線被反射回太陽能電池內再吸收(二次吸收)，從而提高太陽電池的光電轉換效率。在各種光學和光學元件設備中，以太陽能電池模組為例，圖1為先前技術之光電模組剖視圖，請參考圖1所示，該習知技術係在一光電元件(91)上結合雙中空懸膜技術製成之一反射膜結構元件(92)，詳言之，該光電元件(91)包含依序推疊之一第一玻璃(911)、一太陽能發電結構(912)及一第二玻璃(913)，再結合該反射膜結構元件(92)，該反射膜結構元件(92)具有相疊合之一玻璃基材(921)與一反射層(922)，該光電元件(91)之第一玻璃(911)外側為入光面(911)，光線(94)可由此進入該太陽能電池模組。圖1先前技術之該反射層(922)實際可為二中空層(9221)的夾層設置一反射膜(9222)的結構組成，這構的反射層(922)雖可利用雙中空層(9221)阻擋熱傳導及利用二次吸收來增加反射/發電效率。惟，因該反射膜(9222)常為金屬材料製成，易氧化衰退，故需製作繁瑣工序的雙中空結構來保護反射層(922)，其製程時間極長，甚至需1～2週方可完成一片，然而因需該雙中空結構，導致整體結構非常地厚，不利於薄型小尺寸之製作。
由於玻璃基材(921)與反射層(922)之間的熱能與應力成長的差異，使得反射層(922)塗層會產生殘留應力的問題，而在玻璃基材(921)上沉積薄膜時，因玻璃基材(921)與反射層(922)兩者之間的熱膨脹差別，更產生了熱應力的起源，也因為有殘留應力的產生，使得成長的反射層(922)會有破壞裂痕的情形發生，因為在高溫的沉積過程中，溫度所引發的熱張力大於反射層(922)的抗拉應力，使得裂痕成長。習用解決上述問題的方法可透過調整製程參數範圍，來降低裂痕的成長，但這種解決方式會對反射層(922)材料的選擇造成限制。
另外，上述光電模組之玻璃基材(921)常常會安裝於曲面上，因此需配合將玻璃基材(921)彎曲成曲面或直接生產曲面玻璃基材(921)的需求。以彎曲玻璃基材(921)而言，在將具有反射層(922)的玻璃基材(921)進行熱彎曲加工時，由於玻璃基材(921)熱彎曲後，在熱彎曲曲率小於一定半徑後，玻璃基材(921)彎曲時，由於反射層(922)的鍍膜層不伸展，因而會使在玻璃基材(921)之反射層(922)彎曲面外側的鍍膜層產生明顯的張力裂紋的情形，容易導致該反射層(922)破裂。
再一方面，該先前技術之光電模組共使用了三層玻璃，這將導至整個模組的重量及厚度無法降低，且該習用結構也無任何反射效果的增進，也無法提升光線收集而難以提高光電模組的發電效率。
有鑑於此，先前技術確實仍有加以改善之必要。
本創作之目的在於提供一種光電模組結構，以改良先前技術之缺點。
本創作之另一目的在於提供一種光電模組結構，可提高反射膜的抵抗熱彎曲時破裂的性能。
本創作之另一目的在於提供一種光電模組結構，可藉由形成結構體後再進行熱製程，增加反射膜結構的反射效果，進而提高光電模組的集光效率。
本創作之另一目的在於提供一種光電模組結構，可以減少玻璃基材的使用數量(例如3片變2片)，降低生產成本。
本創作之另一目的在於提供一種光電模組結構，可採用低溫膠合製程結合反射膜結構元件與光電元件，低溫膠合製程具有低成本、低碳排及不造成光電元件之太陽能電池衰退的效果。
為達上述及其他之目的，本創作提供一種光電模組結構，包含：一光電元件，依序堆疊地設置一第一玻璃基材、一太陽能發電結構及一第二玻璃基材；及一反射膜結構元件，依序堆疊地設置一玻璃基材、一輔助層及一反射層，該反射層具單層或多層反射膜，該反射膜結構元件以一樹脂結合於該光電元件之上，以形成一光電模組，該第一玻璃基材與該玻璃基材分別為該光電模組兩最外層，該第一玻璃基材外側表面為該光電模組之一入光面。
為達上述及其他之目的，本創作另提供一種光電模組結構，包含：一反射膜結構元件，依序堆疊地設置一玻璃基材、一輔助層及一反射層，該反射層具單層或多層反射膜；一太陽能發電結構，設置於該反射層背對該輔助層之一表面；及一玻璃，以一樹脂結合於該太陽能發電結構背對該反射層之表面，使該反射膜結構元件、該太陽能發電結構和該玻璃結合成一光電模組，該玻璃外側表面為一入光面。
為達上述及其他之目的，本創作另提供一種光電模組結構，包含：一玻璃；一太陽能發電結構，堆疊於該玻璃之上；及一反射膜結構元件，依序堆疊地設置一玻璃基材、一輔助層及一反射層，該反射層具單層或多層反射膜，該反射膜結構元件設於該太陽能發電結構之上，且以一樹脂結合於該太陽能發電結構背對該玻璃之表面，使該玻璃、該太陽能發電結構和該反射膜結構元件結合成一光電模組，該玻璃與該玻璃基材分別為該光電模組兩外層，該玻璃外側表面為一入光面。
在一實施例中，該樹脂之材料為聚醋酸乙烯酯共聚物，該樹脂之結合結構為實心膠合層或中空接合層。
本創作全文所述方向性或其近似用語，例如前、後、左、右、上(頂)、下(底)、內、外、側等，主要是參考圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本創作的各實施例，非用以限制本創作。
本創作全文所記載的元件及構件使用之冠詞，如一或該，僅是為了方便使用或簡化描述，應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的概念，除非明顯有不同意思。
為讓上述及其他目的、功效、特徵更明顯易懂，下文特舉部分較佳實施例，並參照所附圖式，作詳細說明。在不背離創作精神下，本案具有多種實施方式，並不受限於下文實施方式所具體描述的細節，且圖式未必按照實際比例繪製，僅為說明實施例而提供。
圖2為本創作一實施例之3片玻璃式光電模組結構剖視圖。請參考圖2所示，本實施例之光電模組結構，包含一光電元件(10)與一反射膜結構元件(20)：該光電元件(10)包括依序堆疊之一第一玻璃基材(11)、一太陽能發電結構(12)及一第二玻璃基材(13)；該反射膜結構元件(20)包括依序堆疊之一玻璃基材(21)、一輔助層(22)及一反射層(23)，其中，該反射層(23)可為單層或多層之反射膜，該反射膜結構元件(20)以一樹脂(30)結合於該光電元件(10)之上而形成一光電模組，該第一玻璃基材(11)與該玻璃基材(21)分別為該光電模組兩最外層，例如底層為該第一玻璃基材(11)且頂層為該玻璃基材(21)，該第一玻璃基材(11)外側表面為該光電模組之一入光面(111)。本實施例為具有該第一玻璃基材(11)、該一第二玻璃基材(13)及該玻璃基材(21)之3片玻璃式光電模組結構，藉由此結構，該輔助層(22)可提供後續進行之熱彎曲製程的緩衝，能避免該反射層(23)的破裂。另，外部光線(L)可經由該入光面(111)外側進入該光電元件(10)內部，透過該太陽能發電結構(12)轉換光能為電能，且穿過該光電元件(10)而進入該反射膜結構元件(20)的光線(L)，可經由反射膜反射回該太陽能發電結構(12)，使該太陽能發電結構(12)能吸收二次光反射，增加反射效果，能進一步提高該光電模組的發電效能。
圖3為本創作一實施例之2片玻璃式光電模組結構剖視圖。如圖3所示，本實施例之光電模組結構，包含一反射膜結構元件(40)、一太陽能發電結構(51)及一玻璃(52)：該反射膜結構元件(40)包括依序堆疊之一玻璃基材(41)、一輔助層(42)及一反射層(43)，該反射層(43)具單層或多層反射膜；該太陽能發電結構(51)，設於該反射層(43)背對該輔助層(42)之一表面；該玻璃(52)以一樹脂(60)結合於該太陽能發電結構(51)背對該反射層(43)之表面，使該反射膜結構元件(40)、該太陽能發電結構(51)和該玻璃(52)結合成一光電模組，該玻璃(52)外側表面為一入光面(521)。本實施例為具有該玻璃(52)及該玻璃基材(41)之2片玻璃式光電模組結構，藉由此結構，設於該輔助層(42)上之該反射層(43)可避免熱彎曲製程中發生破裂。另，經由該入光面(521)進入本光電模組結構之外部光線(L)，可經由該反射膜結構元件(40)的反射膜結構反射回該太陽能發電結構(51)，以吸收二次反射光，能進一步提高發電效能。
圖4為本創作另一實施例之2片玻璃式光電模組結構剖視圖。請參考圖4所示，本實施例之光電模組結構，包含一玻璃(71)、一太陽能發電結構(72)及一反射膜結構元件(80)：該太陽能發電結構(72)堆疊於該玻璃(71)之上，該反射膜結構元件(80)係依序堆疊地設置一玻璃基材(81)、一輔助層(82)及一反射層(83)，該反射層(83)具單層或多層反射膜，該反射膜結構元件(80)設於該太陽能發電結構(72)之上，且以一樹脂(90)結合於該太陽能發電結構(72)背對該玻璃(71)之表面，使該玻璃(71)、該太陽能發電結構(72)和該反射膜結構元件(80)結合成一光電模組，該玻璃(71)與該玻璃基材(81)分別為該光電模組兩外層，該玻璃(71)外側表面為一入光面(711)。本實施例為具有該玻璃(71)及該玻璃基材(81)之2片玻璃式光電模組結構，藉由此結構，設於該輔助層(82)上之該反射層(83)可避免熱彎曲製程中發生破裂。另，經由該入光面(711)進入本光電模組結構之外部光線(L)，可經由該反射膜結構元件(80)之反射膜結構反射回該太陽能發電結構(72)，以吸收二次光反射，能進一步提高發電效能。
較佳地，上述各實施例中，該樹脂(30、60、90)之材料為聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物，該樹脂(30、60、90)結合上下結構之層體狀態可為實心之膠合層或內部空心之中空接合層。
圖5為本創作一實施例之3片玻璃式光電模組製程步驟流程圖。請參考圖4及圖5所示，本實施例為圖2之結構實施例的製造方法，圖2圖面左側繪示的箭頭方向示意結構的製成方向，其步驟包含提供光電元件步驟(S10)、提供反射膜結構元件步驟(S11)及結合步驟(S12)：該提供光電元件步驟(S10)係依序堆疊地設置一第一玻璃基材、一太陽能發電結構及一第二玻璃基材，以形成一光電元件；該提供反射膜結構元件步驟(S11)係依序堆疊地設置一玻璃基材、一輔助層及一反射層，以形成一反射膜結構元件；該結合步驟(S12)係以一樹脂結合該光電元件與該反射膜結構元件，使其互相堆疊而形成一光電模組，該光電模組之最外層分別為該第一玻璃基材與該玻璃基材，該第一玻璃基材外側表面為入光面。
圖6為本創作一實施例之2片玻璃式光電模組製程步驟流程圖。請參考圖3及圖6所示，本實施例為圖3之結構實施例的製造方法，圖3圖面左側繪示的箭頭方向示意結構的製成方向，其步驟包含提供反射膜結構元件步驟(S20)及成形光電模組步驟(S21)：該提供反射膜結構元件步驟(S20)係依序堆疊地設置一玻璃基材、一輔助層及一反射層，以形成一反射膜結構元件；該成形光電模組步驟(S21)係於該反射層外側表面成形一太陽能發電結構，再於該太陽能發電結構外側表面以一樹脂結合一玻璃，以形成一光電模組，該玻璃外側表面為入光面。
圖7為本創作另一實施例之2片玻璃式光電模組製程步驟流程圖。請參考圖4及圖7所示，本實施例為圖4之結構實施例的製造方法，圖4圖面左側繪示的箭頭方向示意結構的製成方向，其步驟包含提供光電元件步驟(S30)、提供反射膜結構元件步驟(S31)及結合步驟(S32)：該提供光電元件步驟(S30)係於一玻璃表面成形一太陽能發電結構，以形成單面玻璃之一光電元件；該提供反射膜結構元件步驟(S31)係依序堆疊地設置一玻璃基材、一輔助層及一反射層；該結合步驟(S32)係以一樹脂結合該光電元件與該反射膜結構元件而形成一光電模組，該光電模組之外層為該玻璃與該玻璃基材。
值得一提的是，本創作之前述圖2、圖5之3片玻璃的光電模組結構及方法之實施例，較先前技術在進行熱彎曲製程時，因該輔助層之作用，使的該反射層較不易破裂，且因光電模組之反射層的反射效果提升，致使本創作之光電模組可吸收二次光反射，能較先前技術具有較高的發電效能。另，相較於前述圖2、圖5實施例，前述圖3、圖6之2片玻璃的光電模組結構之實施例，因減少了一片玻璃的使用，重量更輕、成本更少，但仍同樣具有熱彎曲製程不易破裂之反射層及較高的發電效能。又，相較於前述圖2、圖5之3片玻璃式的實施例，前述圖4、圖7之2片玻璃的光電模組結構之實施例，也有重量更輕、成本更少、熱彎曲製程不易破裂之反射層及較高的發電效能，較之圖3、圖6實施例具有更佳的發電效能，因為圖3、圖6實施例在反射層上形成太陽能發電結構時，會影響該反射層(反射膜)結構的材料，而導致反射膜的反射效果有所降低，反觀圖4、圖7實施例則因成形順序得當，可在成形太陽能發電結構後才結合反射膜結構元件，因此可避免反射效果的下降。
較佳地，各方法實施例中，該樹脂之材料為聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物，且該聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物材料具黏性，故可作為膠合材料使用，該樹脂之結合結構為實心膠合層或中空接合層(膠合製程簡單但有熱傳導問題，中空接合製程較難，但熱傳傳低，二者製程各有優點)。
值得一提的是，本創作中，該反射膜結構元件(20)之該輔助層(22)係以電漿濺鍍方法來進行成形於該玻璃基材(21)上，該輔助層(22)材料可包括二氧化矽(SiO2)、氟摻雜氧化(FTO)、共摻雜的氧化錫(LFTO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、氧化銻錫(ATO)、氧化銦錫(ITO)或氧化銦鎵鋅(IGZO)。該輔助層(22)結構具較佳的可繞特性及附著性的材料特性，加上電漿濺鍍的成形製程，可使該輔助層(22)具備緩衝性，能抵銷反射層(23)在熱彎曲過程中累積的應力，可降低甚至避免熱彎曲過程中反射層的破裂問題，再者，經該熱製程成形的輔助層及反射層介面可進一步優化，亦可使得輔助層及反射層材料再結晶，使得光學反射效果獲得提升。
較佳地，本創作各實施例中所述之該樹脂結合製程係以聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物(EVA)樹脂材料之低溫膠合製程為之。值得說明的是，該樹酯的低溫膠合之封裝技術常用於太陽能電池領域之膠合玻璃封裝，一般聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物固化溫度為130度以上，低溫聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物可在100度以下固化，且固化後材料具有高透光度(90%)，可抗385 nm 以下紫外線。藉此，該樹脂結合製程採用低溫膠合工藝的優點包含可達成低成本、低碳排及不造成第三代太陽能電池衰退等優點。
較佳地，上述各實施例中，該樹脂之材料係選自由聚乙烯-聚醋酸乙烯酯其聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚烯烴彈性體(POE)及熱塑性彈性體(TPE)所組成之群組。
綜上所述，本創作之特點包括：在反射膜結構元件內增加具緩衝特性的輔助層作為反射膜結構之成形基底，以克服反射膜結構元件在熱彎曲製程破裂的問題。本創作也應用熱製程優化輔助層及反射層介面，以進一步提升該反射膜結構元件的反射性(例如10%的增長)，能提高所應用之光電模組結構之發電效率。本創作也能減少光電模組結構之玻璃的使用，可為3片或減為2片，但仍具有強韌不破裂的反射膜及高的發電效率等功效。
本創作已利用上述較佳實施例揭示，惟其並非用以限定本創作。本創作所屬技術領域中具有通常知識者，可清楚了解本創作並不受限於上述說明性實施方式的細節。實施方式僅為說明本創作，而非限制本創作，本創作以申請專利範圍為依據，而非以上述說明為依據。申請專利範圍之文義及其均等範圍均屬本創作之專利權範圍。
［本創作］
(10):光電元件
(11):第一玻璃基材
(111):入光面
(12):太陽能發電結構
(13):第二玻璃基材
(20):反射膜結構元件
(21):玻璃基材
(22):輔助層
(23):反射層
(30):樹脂
(40):反射膜結構元件
(41):玻璃基材
(42):輔助層
(43):反射層
(51):太陽能發電結構
(52):玻璃
(521):入光面
(60):樹脂
(71):玻璃
(72):太陽能發電結構
(80):反射膜結構元件
(81):玻璃基材
(82):輔助層
(83):反射層
(90):樹脂
(L):光線
(S10, S11, S12):步驟
(S20, S21):步驟
(S30, S31, S32):步驟
［習用］
(91):光電元件
(911):第一玻璃
(9111):入光面
(912):太陽能發電結構
(913):第二玻璃
(92):反射膜結構元件
(921):玻璃基材
(922):反射層
(93):膠合層
(94):光線
圖1為先前技術之光電模組剖視圖。
圖2為本創作一實施例之3片玻璃式光電模組結構剖視圖。
圖3為本創作一實施例之2片玻璃式光電模組結構剖視圖。
圖4為本創作另一實施例之2片玻璃式光電模組結構剖視圖。
圖5為本創作一實施例之3片玻璃式光電模組製程步驟流程圖。
圖6為本創作一實施例之2片玻璃式光電模組製程步驟流程圖。
圖7為本創作另一實施例之2片玻璃式光電模組製程步驟流程圖。
(71):玻璃
(711):入光面
(72):太陽能發電結構
(80):反射膜結構元件
(81):玻璃基材
(82):輔助層
(83):反射層
(90):樹脂
(L):光線
Claims (4)
- 一種光電模組結構，包含： 一光電元件(10)，依序堆疊地設置一第一玻璃基材(11)、一太陽能發電結構(12)及一第二玻璃基材(13)；及 一反射膜結構元件(20)，依序堆疊地設置一玻璃基材(21)、一輔助層(22)及一反射層(23)，該反射層(23)具單層或多層反射膜，該反射膜結構元件(20)以一樹脂(30)結合於該光電元件(10)之上，以形成一光電模組，該第一玻璃基材(11)與該玻璃基材(21)分別為該光電模組兩最外層，該第一玻璃基材(11)外側表面為該光電模組之一入光面(111)。
- 一種光電模組結構，包含： 一反射膜結構元件(40)，依序堆疊地設置一玻璃基材(41)、一輔助層(42)及一反射層(43)，該反射層(43)具單層或多層反射膜； 一太陽能發電結構(51)，設置於該反射層(43)背對該輔助層(42)之一表面；及 一玻璃(52)，以一樹脂(60)結合於該太陽能發電結構(51)背對該反射層(43)之表面，使該反射膜結構元件(40)、該太陽能發電結構(51)和該玻璃(52)結合成一光電模組，該玻璃(52)外側表面為一入光面(521)。
- 一種光電模組結構，包含： 一玻璃(71)； 一太陽能發電結構(72)，堆疊於該玻璃(71)之上；及 一反射膜結構元件(80)，依序堆疊地設置一玻璃基材(81)、一輔助層(82)及一反射層(83)，該反射層(83)具單層或多層反射膜，該反射膜結構元件(80)設於該太陽能發電結構(72)之上，且以一樹脂(90)結合於該太陽能發電結構(72)背對該玻璃(71)之表面，使該玻璃(71)、該太陽能發電結構(72)和該反射膜結構元件(80)結合成一光電模組，該玻璃(71)與該玻璃基材(81)分別為該光電模組兩外層，該玻璃(71)外側表面為一入光面(711)。
- 如請求項1至3任一項所述之光電模組結構，其中，該樹脂(30、60、90)之材料為聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，該樹脂(30、60、90)之結合結構為實心膠合層或中空接合層。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW113209302U TWM662990U (zh) | 2024-08-28 | 2024-08-28 | 光電模組結構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW113209302U TWM662990U (zh) | 2024-08-28 | 2024-08-28 | 光電模組結構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM662990U true TWM662990U (zh) | 2024-11-11 |
Family
ID=94378621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW113209302U TWM662990U (zh) | 2024-08-28 | 2024-08-28 | 光電模組結構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM662990U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI900196B (zh) * | 2024-08-28 | 2025-10-01 | 山青股份有限公司 | 光電模組結構及其製造方法 |
-
2024
- 2024-08-28 TW TW113209302U patent/TWM662990U/zh unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI900196B (zh) * | 2024-08-28 | 2025-10-01 | 山青股份有限公司 | 光電模組結構及其製造方法 |
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