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    一種太陽能模組，包含背板、至少一個太陽能電池單元以及保護板。背板包含基板以及形成於基板的凸肋結構。太陽能電池單元則位於背板上方，並且與凸肋結構相鄰設置，此外，太陽能電池單元包含面向上述背板的底面以及位於相對於底面的另一側的受光面。而保護板位於太陽能電池單元上方。其中，上述背板承載太陽能電池單元，並且上述的凸肋結構至基板的高度大於底面至基板的高度，而上述凸肋結構至基板的高度不大於保護板面向太陽能電池單元的下表面至基板的高度。藉由背板上的凸肋結構定位太陽能電池單元，可以避免太陽能電池單元在層壓製程中產生偏移，此外，凸肋結構亦可增加光線利用，增加模組效率。
    公开号:TW201314922A
    申请号:TW100133623
    申请日:2011-09-19
    公开日:2013-04-01
    发明作者:Huang-Chi Tseng；Yao-Chang Wang；Wei-Sheng Su
    申请人:Au Optronics Corp；
    IPC主号:H01L31-00
    专利说明:
    太陽能模組
    本發明是有關於一種太陽能模組，且特別是有關於一種太陽能模組之背板。
    太陽能模組主要包括太陽能電池、背板、用於將太陽能電池、框架，以及填充於其間的封裝材。太陽能電池之間依靠焊帶串接，而後於層壓製程(lamination process)加熱至一定溫度，藉由封裝材密封太陽能電池，但是由於封裝材於加熱在壓力過程及真空壓力下中，太陽能電池容易會產生偏移，造成太陽能電池彼此接觸產生短路。一般的作法，會於太陽能電池後方黏貼耐熱膠帶，以降低太陽能電池偏移程度。
    依照本發明一實施例，提出一種太陽能模組，包含背板、太陽能電池單元以及保護板。背板包含基板以及形成於基板的凸肋結構。太陽能電池單元則位於背板上方，並且與凸肋結構相鄰設置，此外，太陽能電池單元包含面向上述背板的底面以及位於相對於底面的另一側的受光面；而保護板位於太陽能電池單元上方。其中，上述背板承載太陽能電池單元，並且上述的凸肋結構至基板的高度大於底面至基板的高度，而上述凸肋結構至基板的高度不大於保護板面向太陽能電池單元的下表面至基板的高度。
    藉由背板上的凸肋結構可以定位太陽能電池，維持太陽能電池之間的間距，可有效避免太陽能電池在後續層壓製程中產生偏移，此外，凸肋結構亦可反射入射光線，進而增加模組效率。
    以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。
    參照第1圖，其繪示本發明之太陽能模組一實施例的上視圖。太陽能模組100包含太陽能電池單元110與背板120(參見第2圖)。太陽能電池單元110為成行與成列地設置在背板120上，背板120上具有凸肋結構124，太陽能電池單元110相鄰凸肋結構124設置，藉由凸肋結構124維持太陽能電池單元110之間的間距。凸肋結構124之間相互平行排列。成行與成列的凸肋結構124交錯而呈格狀排列。凸肋結構124圍繞太陽能電池單元110。凸肋結構124可以接觸或是不接觸太陽能電池單元。
    參照第2圖，其繪示本發明之太陽能模組沿第1圖之線段A-A的剖面圖。太陽能模組100包含太陽能電池單元110、背板120、保護板130以及封裝材118，太陽能電池單元110設置在背板120與保護板130之間。太陽能電池單元110包含有在裝設時面對太陽以接收光線(亦即面向保護板130)的受光面112，以及位於相對於受光面112的另一側(亦即面向上述的背板120)的底面114。背板120位於太陽能電池單元110的底面下方(換言之，太陽能電池單元110位於背板120上方)，背板120用以承載該太陽能電池單元110，背板120包含基板122以及形成於基板122上之至少一凸肋結構124。凸肋結構124與太陽能電池單元110相鄰設置。保護板130則設置太陽能電池單元110的上方。而封裝材118則分佈於該受光面與該保護板及/或該底面與該背板間。
    藉由壓痕、射出成形或是滾壓成形，凸肋結構124與基板122可以達成一體成形設計。凸肋結構124至基板122的最大高度h1大於底面114至基板122的高度h2，換言之，凸肋結構124凸出於基板122表面的高度h1大於底面114與基板122上表面之間的距離h2，因此凸肋結構124可以對於太陽能電池單元110達到定位效果，進而降低太陽能電池單元110的偏移可能。而凸肋結構124至基板122的最大高度h1，則不大於保護板130面向太陽能電池單元110之下表面至基板122的高度h3。換言之，凸肋結構124凸出於基板122表面，並且凸肋結構124伸入相鄰太陽能電池單元110之間，但是凸肋結構124不會超出太陽能電池單元110的受光面112，藉此，凸肋結構124與太陽能電池單元110在封裝後，係封裝於背板120與保護板130之間，相較於一般聚光型太陽能電池額外設置的聚光結構。此外，本發明實施例凸肋結構124與背板120結合，無需額外設置聚光結構亦可達到節省成本之功效。
    當組裝太陽能模組100時，先提供具有凸肋結構124的背板120，接著，在背板120填充封裝材118，封裝材118之材料可以例如為EVA膠材或其他封裝材料，封裝材118也可以例如本實施例中所示，為多片片材，分段地設置在凸肋結構124之間對應於太陽能電池單元110放置處，或者，在其他實施例中，封裝材118亦可以層狀地分布在背板120的表面，包含分佈在凸肋結構124上。
    接著，在背板120上放上太陽能電池單元110，太陽能電池單元110相鄰凸肋結構124設置。凸肋結構124伸入相鄰兩太陽能電池單元110之間。太陽能電池單元110與凸肋結構124之間存在封裝材118，在層壓過程中，封裝材118會呈現流體性質，在壓力作用下，會產生偏移。凸肋結構124用以定位太陽能電池單元110，並用以限制太陽能電池單元110在後續層壓製程中的偏移量，解決過去因太陽能電池單元110定位不良而產生的外觀缺陷。凸肋結構124可設計有特別的剖面輪廓，用以提升光線的使用率。具體而言，凸肋結構124的剖面輪廓為中央隆起，即凸肋結構124中心處的高度大於邊緣處的高度，使得凸肋結構124之側面為斜向面對太陽能電池單元110，以將照射到凸肋結構124之光線反射向太陽能電池單元110，提升光線的使用率，達到太陽能電池發電效率。接著，在太陽能電池單元110疊上佈有封裝材118的保護板130，保護板130塗有封裝材118之一面為面對太陽能電池單元110，使得太陽能電池單元110夾在兩封裝材118之間。在一可行實施方式中，保護板130之材料可以例如為透光玻璃。
    最後，進行層壓製程，加壓加熱使得封裝材118熔化，令封裝材118分佈於太陽能電池單元110周圍，並藉由封裝材118接合保護板130與太陽能電池單元110，以及接合太陽能電池單元110與背板120，上下的封裝材118彼此膠合，完成封裝製程。
    太陽能模組100藉由背板120上之凸肋結構124定位太陽能電池單元110，有效避免太陽能電池單元110在後續層壓製程中偏移。
    應瞭解到，在以下敘述中，已經在上述實施方式中敘述過的內容將不再重複贅述，僅就與背板120部分相關的技術內容加以補充，合先敘明。凸肋結構124的剖面輪廓可更具有其他不同的形狀，只要凸肋結構124的剖面輪廓為中央隆起的圖案，即凸肋結構124中心處的高度大於邊緣處的高度即可，使得凸肋結構124之側面為斜向面對太陽能電池單元110，以將照射到凸肋結構124之光線反射向太陽能電池單元110，提升光線的使用率。
    參照第3A圖至第3G圖，其分別繪示本發明之背板不同實施例的示意圖。第3A圖中，凸肋結構124a為實心結構，凸肋結構124a與基板122可以透過射出成形的方式製作而成。凸肋結構124a的剖面輪廓為三角形。凸肋結構124a之側面125a為面對太陽能電池單元(見第1圖)之斜面。
    第3B圖中，凸肋結構124b為空心結構，凸肋結構124b與基板122可以透過滾壓成形、射出成形或是壓痕的方式製作而成。凸肋結構124b的剖面輪廓為三角形。凸肋結構124b之側面125b為面對太陽能電池單元之斜面。
    第3C圖中，凸肋結構124c為實心結構，凸肋結構124c與基板122可以透過射出成形的方式製作而成。凸肋結構124c的剖面輪廓為子彈形。凸肋結構124c之側面125c為面對太陽能電池單元之外凸曲面。
    第3D圖中，凸肋結構124d為實心結構，凸肋結構124d與基板122可以透過射出成形的方式製作而成。凸肋結構124d的剖面輪廓為錐形。凸肋結構124d之側面125d為面對太陽能電池單元之內凹曲面。
    第3E圖中，凸肋結構124e為實心結構，凸肋結構124e與基板122可以透過射出成形的方式製作而成。凸肋結構124e的剖面輪廓為圓弧形。凸肋結構124e之側面125e為面對太陽能電池單元之外凸曲面。
    第3F圖中，凸肋結構124f為實心結構，凸肋結構124f與基板122可以透過射出成形的方式製作而成。凸肋結構124f的剖面輪廓為梯形。凸肋結構124f之側面125f為面對太陽能電池單元之斜面。
    第3G圖中，凸肋結構124g為空心結構，凸肋結構124g與基板122可以透過射出成形或是壓痕的方式製作而成。凸肋結構124g的剖面輪廓為梯形。凸肋結構124g之側面125g為面對太陽能電池單元之斜面。
    參照第4圖，其為應用不同背板之太陽能模組的功率損失(The efficiency loss of cell to module,CTM)長條圖。圖中共列出了分別使用四種不同背板之太陽能模組的功率損失，包含了使用傳統(Conventional)背板120a、使用朗伯(Lambertian)表面背板120b、使用本發明實施例之圓弧形(sphere)凸肋背板120c，以及使用本發明實施例之三角形(triangle)凸肋背板120d等四種太陽能模組的功率損失比較。由圖中可以得知，傳統背板120a，即表面無任何處理，太陽能電池單元110a直接放置在上面，其功率損失達3.50%。使用朗伯表面背板120b，即表面具有波浪狀凹槽的背板，太陽能電池單元110b放置在朗伯表面背板120b上，凹槽位於太陽能電池單元110b下方，其光線功率損失為1.93%。使用本發明實施例之圓弧形凸肋背板120c的太陽能模組，藉由伸入太陽能電池單元110c間的凸肋結構，可提升光線的使用率，使得功率損失進一步減少到1.89%。使用本發明實施例之三角形凸肋背板120d的太陽能模組，由於伸入太陽能電池單元110d之間的三角形凸肋結構可以更有效率地將光線反射至太陽能電池單元110d上，因此，功率損失可再降低到1.63%。
    參照第5A圖至第5C圖，其為本發明之太陽能模組與封裝材組合實施例的剖面圖。由於凸肋結構124具有定位作用，因此封裝材118在本發明實施例中可以依需求選擇使用。如第5A圖所繪示，太陽能模組100可不使用封裝材118。或者，如第5B圖繪示，封裝材118可以依需求位於太陽能模組100中受光面112與保護板130之間，或如第5C圖所示，位於底面114與背板120之間。當然，封裝材118亦可以同時分佈於太陽能模組100中受光面112與保護板130以及底面114與背板120之間，如第2圖所繪示。
    由上述本發明較佳實施例可知，應用本發明具有下列優點。藉由背板上的凸肋結構可以定位太陽能電池單元，維持太陽能電池單元之間的間距，有效避免太陽能電池單元在後續層壓製程中產生偏移。
    雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，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內，當可作各種之更動與潤飾，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。
    100．．．太陽能模組
    110、110a、110b、110c、110d．．．太陽能電池單元
    112．．．受光面
    114．．．底面
    118．．．封裝材
    120、120a、120b、120c、120d．．．背板
    122．．．基板
    124、124a、124b、124c、124d、124e、124f、124g．．．凸肋結構
    125a、125b、125c、125d、125e、125f、125g．．．斜面
    130．．．保護板
    h1、h2、h3．．．高度
    為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：
    第1圖，其繪示本發明之太陽能模組一實施例的上視圖。
    第2圖，其繪示本發明之太陽能模組沿第1圖之線段A-A的剖面圖。
    第3A圖至第3G圖，其分別繪示本發明之背板不同實施例的示意圖。
    第4圖為應用不同背板之太陽能模組的功率損失(The efficiency loss of cell to module,CTM)長條圖。
    第5A圖至第5C圖為本發明之太陽能模組與封裝材組合實施例的剖面圖。
    100．．．太陽能模組
    110．．．太陽能電池單元
    112．．．受光面
    114．．．底面
    118．．．封裝材
    120．．．背板
    122．．．基板
    124．．．凸肋結構
    130．．．保護板
    h1、h2、h3．．．高度
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種太陽能模組，包含：一背板，包含：一基板；以及至少一凸肋結構形成於該基板；至少一太陽能電池單元位於該背板上方，並與該至少一凸肋結構相鄰設置，包含：一底面，該底面面向該背板；以及一受光面，該受光面位於相對於該底面的另一側；以及一保護板，該保護板位於該至少一太陽能電池單元上方，其中該至少一凸肋結構至該基板的高度大於該底面至該基板的高度，且該至少一凸肋結構至該基板的高度不大於該保護板面向該至少一太陽能電池單元的一下表面至該基板的高度。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之太陽能模組，其中該至少一凸肋結構之剖面輪廓為中央隆起。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之太陽能模組，其中該至少一凸肋結構之剖面輪廓為三角形、錐形、圓弧形、梯形或子彈形。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之太陽能模組，其中該至少一凸肋結構具有至少一側面斜向面對該些太陽能電池單元。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之太陽能模組，其中該至少一凸肋結構為實心結構或空心結構。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之太陽能模組，其中該些凸肋結構呈平行排列或格狀排列。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之太陽能模組，更包含一封裝材，該封裝材分佈於該受光面與該保護板間。
    [8] 如申請專利範圍第1項所述之太陽能模組，更包含一封裝材，該封裝材分佈於該底面與該背板間。
    [9] 如申請專利範圍第1項所述之太陽能模組，其中該至少一凸肋結構與該基板為一體成形。
    [10] 如申請專利範圍第1項所述之太陽能模組，其中該些凸肋結構環繞該至少一太陽能電池單元。
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