專利名稱：太陽能模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能模塊，且特別涉及ー種不具有保護(hù)玻璃的太陽能模塊。
背景技術(shù)：
太陽能模塊可將光能轉(zhuǎn)換為電能，其中光能又以太陽光為主要來源。由于太陽能模塊在轉(zhuǎn)換過程中不會產(chǎn)生溫室氣體，因此可以實現(xiàn)綠色能源的環(huán)境。近年來，隨著太陽能科技的進(jìn)歩與發(fā)展，太陽能模塊的價格已大幅下滑，使太陽能模塊在消費(fèi)市場上更受歡迎。舉例來說，太陽能模塊已廣泛地應(yīng)用于住宅的屋頂與大樓的外墻，以及各種電子產(chǎn)品中。
圖I示出了公知的太陽能模塊100的剖面圖。如圖所示，太陽能模塊100包括太陽能電池110、兩封裝層120、130、保護(hù)玻璃140、背板150與框體160。其中，封裝層120、130分別位于太陽能電池110的上下兩側(cè)。保護(hù)玻璃140與背板150可分別避免水氣進(jìn)入封裝層120、130，使太陽能電池110在工作時不會因水氣而損壞。此外，太陽能電池110、兩封裝層120、130、保護(hù)玻璃140與背板150的邊緣固定于框體160的卡槽162中。公知的太陽能模塊100的保護(hù)玻璃140除了可阻隔水氣外，更重要的目的是為了提高整體太陽能模塊100的剛性，使太陽能電池110不易在框體160中斷裂。然而，保護(hù)玻璃140 (cover glass)通常為強(qiáng)化玻璃，厚度在3mm以上，因此具有可觀的重量。舉例來說，一片長乘寬為1644 X 984mm尺寸的保護(hù)玻璃140可能就占有15kg的重量。也就是說，具有保護(hù)玻璃140的太陽能模塊100其重量并不易減輕，因此會增加安裝時的難度。此外，保護(hù)玻璃140雖可提高太陽能模塊100的剛性，但玻璃材料的可撓性不佳，因此當(dāng)太陽能模塊100在惡劣環(huán)境(例如強(qiáng)風(fēng))使用時，太陽能電池110易于在框體160內(nèi)因過度彎曲而破
寧

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能模塊。根據(jù)本發(fā)明ー實施方式，一種太陽能模塊包括支撐兀件、框體、光電轉(zhuǎn)換模塊與保護(hù)元件?？蝮w圍繞的區(qū)域內(nèi)形成有一容置空間。光電轉(zhuǎn)換模塊位于容置空間中。支撐元件凸出于光電轉(zhuǎn)換模塊且連接于框體。保護(hù)元件設(shè)置于光電轉(zhuǎn)換模塊上，且位于容置空間內(nèi)。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述光電轉(zhuǎn)換模塊包括第一封裝元件、光電轉(zhuǎn)換元件與第二封裝元件。光電轉(zhuǎn)換元件設(shè)置于第一封裝元件上。第二封裝元件設(shè)置于光電轉(zhuǎn)換元件上。其中，第一封裝元件鄰貼于支撐元件，而第二封裝元件鄰貼于保護(hù)元件。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述支撐兀件為ー網(wǎng)狀體,且第一封裝兀件部分嵌入于網(wǎng)狀體內(nèi)。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述支撐元件包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其位于框體與光電轉(zhuǎn)換模塊之間，且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不位于光電轉(zhuǎn)換模塊的投影面積下方。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述太陽能模塊還包括密封膠，其位于保護(hù)元件與光電轉(zhuǎn)換模塊的邊緣上。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述太陽能模塊還包括第三封裝元件，其鄰貼于支撐元件，且第三封裝元件與第一封裝元件位于支撐元件的相反側(cè)。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述支撐元件具有多個孔隙，且第三封裝元件與第一封裝元件連通于孔隙。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述太陽能模塊還包括保護(hù)層，其設(shè)置于第三封裝元件上。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述太陽能模塊還包括密封膠，其位于第三封裝元件與保護(hù)層的邊緣上。
在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述支撐元件的厚度介于Imm至5mm之間。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述支撐元件的長度分別大于光電轉(zhuǎn)換模塊與保護(hù)元件的長度，且框體具有卡槽耦合于支撐元件的邊緣，使光電轉(zhuǎn)換模塊與保護(hù)元件分別相距框體一距離。在本發(fā)明ー實施方式中，其中上述太陽能模塊還包括固定元件，其貫穿支撐元件且固定于框體上。在本發(fā)明上述實施方式中，由于框體可框合于支撐兀件的外圍，且光電轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置于支撐元件上，因此支撐元件可提供給太陽能模塊足夠的剛性，使太陽能模塊可省略公知的保護(hù)玻璃而減少重量，易于安裝。此外，支撐元件為網(wǎng)狀體時不僅具有可撓性，且當(dāng)太陽能模塊在惡劣環(huán)境(例如強(qiáng)風(fēng))中使用時，氣流可從支撐元件的孔隙通過，使光電轉(zhuǎn)換元件不易在框體內(nèi)因過度彎曲而破裂。


圖I示出了公知的太陽能模塊的剖面圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明ー實施方式的太陽能模塊的俯視圖。圖3示出了圖I的太陽能模塊沿線段3-3'的剖面圖。圖4示出了圖3的太陽能模塊遭氣流沖擊時的剖面圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另ー實施方式的太陽能模塊的剖面圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明又ー實施方式的太陽能模塊的剖面圖。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明再ー實施方式的太陽能模塊的剖面圖。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另ー實施方式的太陽能模塊的剖面圖。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明又ー實施方式的太陽能模塊的剖面圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下100:太陽能模塊110:太陽能電池120 :封裝層130 :封裝層140:保護(hù)玻璃150 :背板160 :框體162 :卡槽200 :太陽能模塊210 :支撐元件212:網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)220 :框體222 :容置空間224 :卡槽
230:光電轉(zhuǎn)換模塊232 :第一封裝元件236:第二封裝元件234:光電轉(zhuǎn)換元件240:保護(hù)元件250:固定元件260 :第三封裝元件270 :保護(hù)層280:密封膠3-3':線段A :投影面積Fl:氣流 F2 :氣流F3 :氣流LI :長度L2 :長度L3 :長度Dl :距離D2 :厚度D3:方向
具體實施例方式以下將以附圖示出本發(fā)明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中ー并說明。然而，應(yīng)該了解到，這些實務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實施方式中，這些實務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，ー些公知的慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡單示意的方式示出。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明ー實施方式的太陽能模塊200的俯視圖。圖3示出了圖I的太陽能模塊200沿線段3-3'的剖面圖。同時參閱圖2和圖3，太陽能模塊200包括支撐元件210、框體220、光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240。其中，框體220框合于支撐元件210的外國，且在框體220圍繞的區(qū)域內(nèi)形成有一容置空間222。支撐元件210凸出于光電轉(zhuǎn)換模塊230且連接于框體220。光電轉(zhuǎn)換模塊230設(shè)置于支撐元件210上，且位于容置空間222中。保護(hù)元件240設(shè)置于光電轉(zhuǎn)換模塊230上，且位于容置空間222內(nèi)。在本實施方式中，光電轉(zhuǎn)換模塊230包括第一封裝元件232、光電轉(zhuǎn)換元件234與第二封裝元件236。其中，光電轉(zhuǎn)換元件234設(shè)置于第一封裝元件232上。第二封裝元件236設(shè)置于光電轉(zhuǎn)換元件234上。第一封裝元件232鄰貼于支撐元件210，而第二封裝元件236鄰貼于保護(hù)元件240。此外，支撐元件210的長度L2大于光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240的長度LI，且框體220具有卡槽224，其可耦合于支撐元件210的邊緣，使光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240分別相距框體220 —距離Dl。在其他實施方式中，光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240也可與框體220相距不同的距離，本發(fā)明不以此為限。支撐元件210可以為ー網(wǎng)狀體，使第一封裝元件232部分可嵌入于網(wǎng)狀體內(nèi)。支撐元件210的材質(zhì)可以包括玻璃纖維、不銹鋼、植物纖維、碳纖維或聚合物纖維。其中不銹鋼材料可以為經(jīng)絕緣處理的不銹鋼網(wǎng)。聚合物纖維可以為聚酰胺纖維、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(polyethylene terephthalate ；PET)纖維或聚氯こ烯纖維(polyvinyl chloride ；PVC)。由于框體220框合于支撐兀件210的外圍，且光電轉(zhuǎn)換模塊230設(shè)置于支撐兀件210上，因此支撐元件210可提供給太陽能模塊200足夠的剛性，使太陽能模塊200可省略公知的保護(hù)玻璃而減少重量，易于安裝。此外，由于支撐元件210不易破裂，且為網(wǎng)狀體時具有可撓性，因此當(dāng)光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240受到外力(例如風(fēng)力)作用時，支撐元件210具有緩沖外力的功能。也就是說，光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240可于框體220的容置空間222中隨保護(hù)元件240上下移動ー距離。再者，當(dāng)太陽能模塊200在惡劣環(huán)境(例如強(qiáng)風(fēng))中使用時，氣流可從支撐元件210的孔隙通過，使光電轉(zhuǎn)換元件234不易于在框體220內(nèi)因過度彎曲而破裂(這將在下面進(jìn)行說明)。在本實施方式中，保護(hù)元件240具有透光性，使光線可進(jìn)入至光電轉(zhuǎn)換模塊230。保護(hù)元件240的材質(zhì)可以包括塑料、氟化物或聚合物薄膜。實際上，其他具有高透明度、重量輕、有彈性的材料也可用來制作保護(hù)元件240。第一封裝元件232的材質(zhì)可以包括聚こ烯醋酸こ烯脂(ethylene vinyl acetate ；EVA)或娃膠。第二封裝元件236的材質(zhì)可以包括聚こ烯醋酸こ烯脂。此外，支撐元件210的厚度D2可以介于Imm至5mm之間，在本實施方式中優(yōu)選為2mm。保護(hù)元件240的厚度可以介于50 μ m至200 μ m之間。光電轉(zhuǎn)換模塊230的厚度可以介于980μπι至1200μπι之間。第一封裝元件232與第二封裝元件236的厚度可以分別介于O. 4_至O. 5_之間。然而，上述各層的厚度并不以此為限，可依設(shè)計者需求而疋。 光電轉(zhuǎn)換模塊230可以包括非晶娃(amorphous silicon)、單晶娃、多晶娃、硫化鎘(cadmium diselenide ;CdS)、締化鎘(cadmium telluride ;CdTe)、銦硒化銅(copperindium selenide ；CIS)或銅銦嫁硒(copper indium gallium diselenide ；CIGS),但不以上述材料為限。此外，光電轉(zhuǎn)換模塊230可使用化學(xué)氣相沉積(chemical vapordeposition ;CVD)、物理氣相沉積(physical vapor deposition ;PVD)、派鍍或其他沉積方法。圖4示出了圖3的太陽能模塊200遭氣流F1、F2、F3沖擊時的剖面圖。如圖所示，支撐元件210為網(wǎng)狀體時具有可撓性，因此當(dāng)光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240受氣流F3沖擊時，光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240可于框體220的容置空間222中隨保護(hù)元件240往方向D3移動ー距離。也就是說，支撐元件210具有緩沖外力沖擊太陽能模塊200的功能。此外，支撐元件210具有孔隙，因此光電轉(zhuǎn)換模塊230與框體220之間的氣流Fl與氣流F2可分別通過支撐元件210的孔隙，使氣流Fl與氣流F2對太陽能模塊200的沖擊力道可以忽略。如此ー來，太陽能模塊200僅會受到氣流F3沖擊，使光電轉(zhuǎn)換元件234不易于在框體220內(nèi)因過度彎曲而破裂。在本實施方式中，氣流F1、F2、F3可以為環(huán)境產(chǎn)生的風(fēng)，然而在其他實施方式中，支撐元件210可緩沖的外力并不以風(fēng)カ為限。應(yīng)了解到，已經(jīng)在上述實施方式中敘述過的元件連接關(guān)系將不再重復(fù)贅述。在以下敘述中，僅詳細(xì)說明太陽能模塊200其他的固定方式與結(jié)構(gòu)，合先敘明。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另ー實施方式的太陽能模塊200的剖面圖。太陽能模塊200包括支撐元件210、框體220、光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240。與上述實施方式不同的地方在于，太陽能模塊200還包括固定元件250，其貫穿支撐元件210且固定于框體220上。如此ー來，支撐元件210可以更穩(wěn)固地固定于框體220上。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明又ー實施方式的太陽能模塊200的剖面圖。太陽能模塊200包括支撐元件210、框體220、光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240。與上述實施方式不同的地方在于，太陽能模塊200還包括第三封裝元件260與保護(hù)層270。其中，第三封裝元件260鄰貼于支撐元件210，且第三封裝元件260與第一封裝元件232位于支撐元件210的相反側(cè)。保護(hù)層270設(shè)置于第三封裝元件260上。此外，支撐元件210具有多個孔隙，因此第三封裝元件260與第一封裝元件232可連通于孔隙而相互結(jié)合。在本實施方式中，保護(hù)層270的材質(zhì)可以包括聚氟こ烯(polyvinyl fluoride ；PVF)或聚苯ニ甲酸こニ醇酯(polyethylene terephthalate ；PET)涂布氟化層。第三封裝元件260的材質(zhì)可以與第一封裝元件232相同，例如聚こ烯醋酸こ烯脂或硅膠。此外，保護(hù)層270的厚度可以介于O. 3mm至O. 4mm之間，第三封裝元件260的厚度可以介于O. 4mm至0.5_之間。然而，上述各層的厚度可依設(shè)計者需求而定，并不以此限制本發(fā)明。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明再ー實施方式的太陽能模塊200的剖面圖。太陽能模塊200包括支撐元件210、框體220、光電轉(zhuǎn)換模塊230、保護(hù)元件240、第三封裝元件260與保護(hù)層270。與上述實施方式不同的地方在于，太陽能模塊200還包括密封膠280，其位于保護(hù)元件240、光電轉(zhuǎn)換模塊230、第三封裝元件260與保護(hù)層270的邊緣上。其中，密封膠280的位置可依設(shè)計者實際需求而定。舉例來說，密封膠280可僅涂布于保護(hù)元件240與光電轉(zhuǎn)換模塊230的邊緣上，而不涂布于第三封裝元件260與保護(hù)層270的邊緣上。
在本實施方式中，密封膠280的材質(zhì)可以包括橡膠或硅膠。密封膠280可避免水氣由保護(hù)元件240、光電轉(zhuǎn)換模塊230、第三封裝元件260與保護(hù)層270的邊緣進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換元件234。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另ー實施方式的太陽能模塊200的剖面圖。太陽能模塊200包括支撐元件210、框體220、光電轉(zhuǎn)換模塊230、保護(hù)元件240、第三封裝元件260與保護(hù)層270。與上述實施方式不同的地方在于，支撐元件210、光電轉(zhuǎn)換模塊230、保護(hù)元件240、第三封裝元件260與保護(hù)層270的長度L3大致相同，且框體220具有卡槽224，所述卡槽224分別耦合于支撐元件210、光電轉(zhuǎn)換模塊230、保護(hù)元件240、第三封裝元件260與保護(hù)層270的邊緣。如此ー來，由于框體220已覆蓋于支撐元件210、光電轉(zhuǎn)換模塊230、保護(hù)元件240、第三封裝元件260與保護(hù)層270的邊緣，因此水氣不易進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換元件234。也就是說，本實施方式中的太陽能模塊200可省略圖7的密封膠280。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明又ー實施方式的太陽能模塊200的剖面圖。太陽能模塊200包括支撐元件210、框體220、光電轉(zhuǎn)換模塊230與保護(hù)元件240。與上述實施方式不同的地方在于，支撐元件210包括網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)212。其中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)212位于框體220與光電轉(zhuǎn)換模塊230之間，且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)212不位于光電轉(zhuǎn)換模塊230的投影面積A的下方。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)212具有可撓性，因此支撐元件210仍具有緩沖外力沖擊太陽能模塊200的功能。此外，氣流仍可通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)212的孔隙，使光電轉(zhuǎn)換元件234不易在框體220內(nèi)因過度彎曲而破裂。本發(fā)明的上述實施方式與先前技術(shù)相較，具有以下優(yōu)點(I)框體框合于支撐元件的外圍，且光電轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置于支撐元件上，因此支撐元件可提供太陽能模塊的剛性，使太陽能模塊可省略公知的保護(hù)玻璃而減少重量，易于安裝。(2)支撐元件為網(wǎng)狀體時不僅具有可撓性，且當(dāng)太陽能模塊在惡劣環(huán)境(例如強(qiáng)風(fēng))中使用時，氣流可從支撐元件的孔隙通過，使光電轉(zhuǎn)換元件不易在框體內(nèi)因過度彎曲而破裂。雖然本發(fā)明已通過前述的實施方式做出如上說明，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作出各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能模塊，包括 ー框體，其圍繞的區(qū)域內(nèi)形成有一容置空間； 一光電轉(zhuǎn)換模塊，其位于該容置空間中； 一支撐元件，其凸出于該光電轉(zhuǎn)換模塊且連接于該框體；以及 一保護(hù)元件，其設(shè)置于該光電轉(zhuǎn)換模塊上，且位于該容置空間內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能模塊，其中，該光電轉(zhuǎn)換模塊包括 一第一封裝元件； 一光電轉(zhuǎn)換元件，其設(shè)置于該第一封裝元件上；以及 一第二封裝元件，其設(shè)置于該光電轉(zhuǎn)換元件上； 其中，該第一封裝元件鄰貼于該支撐元件，而該第二封裝元件鄰貼于該保護(hù)元件。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽能模塊，其中，該支撐元件為ー網(wǎng)狀體，且該第一封裝元件部分嵌入于該網(wǎng)狀體內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽能模塊，其中，該支撐元件包括ー網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，位于該框體與該光電轉(zhuǎn)換模塊之間，且該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不位于該光電轉(zhuǎn)換模塊的投影面積下方。
5.如權(quán)利要求I所述的太陽能模塊，還包括 一密封膠，其位于該保護(hù)元件與該光電轉(zhuǎn)換模塊的邊緣上。
6.如權(quán)利要求I所述的太陽能模塊，還包括 一第三封裝元件，其鄰貼于該支撐元件，且該第三封裝元件與該第一封裝元件位于該支撐元件的相反側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能模塊，其中，該支撐元件具有多個孔隙，且該第三封裝元件與該第一封裝元件連通于所述孔隙。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能模塊，還包括 一保護(hù)層，設(shè)置于該第三封裝元件上。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能模塊，還包括 一密封膠，其位于該第三封裝元件與該保護(hù)層的邊緣上。
10.如權(quán)利要求I所述的太陽能模塊，其中，該支撐元件的厚度介于Imm至5mm之間。
11.如權(quán)利要求I所述的太陽能模塊，其中，該支撐元件的長度分別大于該光電轉(zhuǎn)換模塊與該保護(hù)元件的長度，且該框體具有一卡槽，所述卡槽耦合于該支撐元件的邊緣，使該光電轉(zhuǎn)換模塊與該保護(hù)元件分別相距該框體一距離。
12.如權(quán)利要求I所述的太陽能模塊，還包括 一固定元件，貫穿該支撐元件且固定于該框體上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能模塊，其包括支撐元件、框體、光電轉(zhuǎn)換模塊與保護(hù)元件?？蝮w圍繞的區(qū)域內(nèi)形成有一容置空間。光電轉(zhuǎn)換模塊位于容置空間中。支撐元件凸出于光電轉(zhuǎn)換模塊且連接于框體。保護(hù)元件設(shè)置于光電轉(zhuǎn)換模塊上，且位于容置空間內(nèi)。由于具有上述構(gòu)造，本發(fā)明的太陽能模塊可省略公知的保護(hù)玻璃而減少重量，易于安裝。
文檔編號H01L31/048GK102664203SQ201210142060
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者東冠妏, 戴君涵, 陳奕嘉, 黃明遠(yuǎn) 申請人:友達(dá)光電股份有限公司