TWI704762B

TWI704762B - 具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法/結構與其太陽能光伏電池片結構

Info

Publication number: TWI704762B
Application number: TW107134324A
Authority: TW
Inventors: 黃銘鋒
Original assignee: 絜靜精微有限公司
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-09-11
Also published as: TW202013879A

Abstract

本發明提供一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法，其包括：提供複數個太陽能光伏板；形成複數個緩衝保護層，其係將彈性透光材料附著於正極面及/或負極面非串焊接點之區域；以及形成串焊模組，其係將串焊模組電性連接該些串焊接點。藉由本發明之實施，可以達成增加太陽能光伏模組及太陽能光伏電池片結構耐震保護之功效。

Description

具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法/結構與其太陽能光伏電池片結構

本發明為一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法/結構與其太陽能光伏電池片結構，特別為一種應用於戶外使用於太陽能發電太陽能光伏板之具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法/結構與其太陽能光伏電池片結構。

由於石油供應經常出現波動，再加上環保意識的抬頭，所以人們把目光投向了再生能源，希望能夠改變人類的能源結構，而太陽能因為可透過轉換裝置將熱能轉換成電能，然後再與市電並聯，即可使太陽電能獲得最佳的應用。

太陽能電池是一種太陽能光伏電池片結構。太陽能光伏電池片按照製作材料分為矽基半導體電池、CdTe薄膜電池、CIGS薄膜電池、染料敏化薄膜電池、有機材料電池等。無論那一種太陽能光伏電池片，都因為材質的關係，所以容易因為碰撞或震動而造成碎裂。

太陽能光伏電池片容易碎裂的問題，不論是在生產製程中，在生產後的包裝、倉儲、運輸過程，或者在安裝及使用中，都將嚴重影響製程的良率、製造及維護的成本，因此如何設計出可以耐震的太陽能光伏模組及太陽能光伏電池片，已經是一個太陽能產業重要的課題。

本發明為一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法/結構與其太陽能光伏電池片結構，其主要係要解決太陽光伏設備因為容易因為碰撞或震動造成碎裂的問題。

本發明提供一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法，其包括：提供複數個太陽能光伏板，每一太陽能光伏板具有一正極面及一負極面，又正極面及負極面分別設有複數個串焊接點；形成複數個緩衝保護層，其係將一彈性透光材料附著於該些正極面及/或該些負極面非該些串焊接點之區域；以及形成串焊模組，其係將串焊模組形成於該些正極面及/或該些負極面並電性連接該些串焊接點。

本發明又提供一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構，其包括：複數個太陽能光伏板，每一太陽能光伏板之一正極面及一負極面分別設有複數個串焊接點；複數個緩衝保護層，其係一彈性透光材料附著於該些正極面及/或該些負極面非該些串焊接點之區域；以及一串焊模組，其係形成於該些正極面及/或該些負極面並電性連接該些串焊接點。

本發明又提供一種具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片結構，其包括：一太陽能光伏板，其具有一正極面及一負極面，且分別設有複數個串焊接點；以及至少一緩衝保護層，其為一彈性透光材料且附著於正極面及/或負極面，非該些串焊接點之區域。

藉由本發明之實施，至少可以達成下列之進步功效：

一、可以有效的提升太陽能光伏模組及太陽能光伏電池片的耐震能力。

二、可以降低太陽能光伏模組及太陽能光伏電池片的生產成本。

三、可以使太陽能光伏模組及太陽能光伏電池片的應用環境更為廣泛。

為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易的理解本發明相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。

S100:具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法

S10:提供複數個太陽能光伏板

S20:形成複數個緩衝保護層

S30:形成串焊模組

10:太陽能光伏板

101:第一表面

102:第二表面

20:緩衝保護層

100:具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組

110:具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片結構

111:串焊接點

210:彈性透光材料

30:串焊模組

310:可撓式串接板

311:透光板

312:導線組

12a:導線

313:黏膠層

314:導電端板

[第1圖]為本發明之一具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法實施例圖；[第2A圖]為本發明之一種具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片立體實施例圖；[第2B圖]為本發明之一種具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片剖視實施例圖；[第3圖]為本發明之一種具彈性透光保護層之太陽能光伏模組實施例圖；[第4A圖]為本發明之一種可撓式串接板實施例圖； [第4B圖]為本發明之一種具有黏膠層可撓式串接板實施例圖；[第5A圖]為本發明之一種可撓式串接板與具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片立體實施例圖；以及[第5B圖]為本發明之一種可撓式串接板與具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片剖視實施例圖。

如第1圖所示，其為一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法(S100)實施例，其包括：提供複數個太陽能光伏板(S10)；形成複數個緩衝保護層(S20)；以及形成串焊模組(S30)。

如第2A圖及第2B圖所示，其為一種具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片結構110實施例，其包括：一太陽能光伏板10；以及至少一緩衝保護層20。

如第2B圖及第3圖所示，其為一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組100結構實施例，其包括：複數個太陽能光伏板10；複數個緩衝保護層20；以及一串焊模組30。

提供複數個太陽能光伏板(S10)，太陽能光伏板10係接受太陽光照射後，能直接將光能轉換成電能之元件，每一太陽能光伏板10之一第一表面101及一第二表面102，分別具有一正極面及一負極面，又正極面及負極面分別設有複數個串焊接點111。

為了能將太陽能光伏板10的電能作有效的輸出，因此每一正極面及負極面，均會形成有輸出電能的接點，又為了使太陽能光伏板10 能有效的透過串聯或並聯，形成太陽能發電模組，因此該些接點被作為串焊接點111。

形成複數個緩衝保護層(S20)，其係將一彈性透光材料210附著於該些正極面及/或該些負極面，其主要是藉由彈性透光材料210其具為一透光材料，因此不會影響太陽能光伏板10之吸光，所以也不會影響太陽能光伏板10之發電。

又彈性透光材料210具有彈性，當大面積的覆蓋於太陽能光伏板10時，即可產生吸震的效果，進而有效保護太陽能光伏板10，但設置時，為不影響太陽能光伏板10電力之輸出，因此緩衝保護層20係設置於非該些串焊接點111之區域。

上述之彈性透光材料210可以為一矽膠、一奈米化光子晶體、一光固化或一熱固化之材料。生產製造時，上述之彈性透光材料210係可以噴墨印刷、模具模造、或奈米壓印之方式形成於正極面及/或負極面。

此外，緩衝保護層20可以為一多層堆疊結構，也就是說，製造時每製造完一層後即進行一次固化；固化後的緩衝保護層20將更有支撐性，因此可以再次的進行緩衝保護層20之製作，然後又再次的進行固化。如此就可以調整緩衝保護層20的厚度，並形成一多層堆疊結構。

當太陽能光伏板10，在其正極面及/或負極面完成緩衝保護層20後，就已經完成了具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片結構110。此時若有進一步形成太陽能模組，就必須將具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片結構110，進行串聯或並聯的電性連接。

形成串焊模組(S30)，就是對具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片結構110進行串聯或並聯的電性連接，其係將串焊模組30形成於該些正極面及/或該些負極面，並將串焊模組30電性連接該些串焊接點111，以形成串聯或並聯結構。

如第4A圖及第4B圖所示，上述之串焊模組30，可以為串焊帶、鍍錫銅帶、或者可撓式串接板310；其中可撓式串接板310，其包括：一透光板311；複數條導線組312；以及可進一步設置之一黏膠層313。

透光板311，其為透光材質並可以讓太陽的光線穿透。透光板311其具有一外表面及一貼合面，其中外表面為受光面，又貼合面係用以貼合於正極面或負極面。透光板311除了可以為一種可撓式透光板311外，透光板311亦可以為一種透光塑膠膜，例如一乙烯醋酸乙烯酯共聚合樹脂EVA(Polyethylene vinyl acetate)塑膠膜。

為了提供對抗環境氣候變化所引起的耗損保護，確保太陽能光伏板10的使用壽命，及提升太陽能光伏板10的發電效率，透光板311可以為一EVA塑膠膜，EVA塑膠膜在常溫下無黏性且據抗黏性，在太陽能光伏板10封裝過程經過一定條件熱壓後，EVA塑膠膜便產生熔融黏接與膠聯固化，屬於熱固化的熱融膠膜，固化後的EVA塑膠膜變的完全透明，有相當高的透光性，又固化後的EVA塑膠膜能承受大氣變化並且具有彈性，並將太陽能光伏板10封包起來。

透光板311上形成有複數條導線組312，其係相互並列的形成於貼合面上，又任一導線組312可以具有複數條導線12a。在製作時，該些導線12a係可以低溫成長方式製作於可撓式串接板310上。

黏膠層313，某些本身不具有黏著性之透光板311，於透光板311之貼合面上，可進一步形成有一黏膠層313，但為了不影響導線組312的作用，黏膠層313係形成於不覆蓋導線組312的部位。

為了能形成完整的電路，可撓式串接板310可進一步具有至少一導電端板314，其係設置於可撓式串接板310上且不覆蓋太陽能光伏板10之位置，又導電端板314係與該些導線組312電性連接。藉由導電端板314可以使兩個封裝後的太陽能光伏板10進行串聯/並聯之電性連接。

使用可撓式串接板310進行串接，其係將用以貼合於正極或負極的可撓式串接板310，分別貼合於每一太陽能光伏板10之正極面及負極面。貼合時，係以一對一的方式，使每一導線組312與每一串焊接點111相互電性連接。在某一些製程，可以於正極面或負極面其中之一使用可撓式串接板310進行電性的串接，但於另一電極面使用其他串技術進行太陽能光伏板10之電性串接。

如第5A圖及第5B圖所示，串接時，由於透光板311之任一導線組312形成具有複數條導線12a，因此藉由導線12a纖細的結構，可以不影響透光板311之延展性，又透光板311可以為一可撓式透光板或一透光膠膜時，於透光板311覆蓋於太陽能光伏板10上之串焊接點111所形成之凹凸表面時，當透光板311於串焊接點111之凸表面兩側向外施力時，即可使導線組312與串焊接點111緊密的電性連接，因此導線組312與串焊接點111彼此間，可以進行銲接也可以不焊接，若不焊接，不僅可以減少工序，也可以減少成本。

惟上述各實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本創作之專利範圍，故凡其他未脫離本發明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。

S100:具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法

S10:提供複數個太陽能光伏板

S20:形成複數個緩衝保護層

S30:形成串焊模組

Claims

一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構之製造方法，其包括：提供複數個太陽能光伏板，每一該太陽能光伏板之一正極面及一負極面分別設有複數個串焊接點，其中該正極面設於該太陽能光伏板之第一表面，又該負極面設於該太陽能光伏板之第二表面；形成複數個緩衝保護層，其係將一彈性透光材料附著於該些正極面及/或該些負極面非該些串焊接點之區域；以及形成串焊模組，其係將串焊模組形成於該些正極面及/或該些負極面並電性連接該些串焊接點。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該彈性透光材料係以噴墨印刷、模具模造、或奈米壓印之方式形成於該正極面及/或該負極面。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該彈性透光材料為一矽膠、一奈米化光子晶體、一光固化、或一熱固化之材料。
如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該些緩衝保護層為一多層堆疊結構。
一種具有彈性透光保護層之太陽能光伏模組結構，其包括：複數個太陽能光伏板，每一該太陽能光伏板之一正極面及一負極面分別設有複數個串焊接點，其中該正極面設於該太陽能光伏板之第一表面，又該負極面設於該太陽能光伏板之第二表面；複數個緩衝保護層，其係一彈性透光材料附著於該些正極面及/或該些負極面非該些串焊接點之區域；以及一串焊模組，其係形成於該些正極面及/或該些負極面並電性連接該些串焊接點。
如申請專利範圍第5項所述之太陽能光伏模組結構，其中該些緩衝保護層分別為一矽膠、一奈米化光子晶體、一光固化、或一熱固化之彈性透光結構。
如申請專利範圍第5項所述之太陽能光伏模組結構，其中該些緩衝保護層分別為一多層堆疊結構。
一種具有緩衝保護層之太陽能光伏電池片結構，其包括：一太陽能光伏板，其具有一正極面及一負極面，且分別設有複數個串焊接點，其中該正極面設於該太陽能光伏板之第一表面，又該負極面設於該太陽能光伏板之第二表面；以及至少一緩衝保護層，其為一彈性透光材料且附著於該正極面及/或該負極面，非該些串焊接點之區域。
如申請專利範圍第8項所述之太陽能光伏電池片結構，其中該緩衝保護層為一矽膠、一奈米化光子晶體、一光固化或一熱固化之彈性透光結構。
如申請專利範圍第8項所述之太陽能光伏電池片結構，其中該些緩衝保護層為一多層堆疊結構。