TW202017201A - 太陽光電模組 - Google Patents

Abstract

一種太陽光電模組，包括多個太陽能電池片、多個第一連接件、多個第二連接件以及至少一第三連接件。多個太陽能電池片沿第一方向排列。多個第一連接件分別設置於多個太陽能電池片的正面，多個第一連接件於不同於第一方向的第二方向上延伸。多個第二連接件分別設置於多個太陽能電池片的背面，多個第二連接件於不同於第一方向的第三方向上延伸。至少一第三連接件位於多個太陽能電池的側面旁，沿著側面延伸，且連接多個太陽能電池片之兩相鄰者之一上的第一連接件的一端與多個太陽能電池片之兩相鄰者之另一上的第二連接件的一端。

Description

太陽光電模組

本發明是有關於一種光電模組，且特別是有關於一種太陽光電模組。

一般來說，現有的太陽能電池中，通常都在太陽能電池本體上設置多個指狀電極，藉由指狀電極來收集太陽能電池本體因受到光線照射而產生的電流，接著再利用匯流排來匯集多個指狀電極所收集到的電流，進而將這些電流導引出。

然而，隨著太陽能電池的光電轉換效率持續進步，如何提升太陽光電模組的光電轉換效率與輸出功率亦是本領域所屬技術人員目前所面臨的重要課題。其中，減少太陽光電模組中太陽能電池的排列間隙，以增加模組有效發電面積，即是背電極太陽光電模組與疊片太陽光電模組採行的技術方案。

本發明提供一種太陽能光電模組，其光電轉換效率佳。

本發明的一實施例的太陽光電模組包括多個太陽能電池片、多個第一連接件、多個第二連接件以及至少一第三連接件。多個太陽能電池片沿第一方向排列。多個第一連接件分別設置於多個太陽能電池片的正面，多個第一連接件於不同於第一方向的第二方向上延伸。多個第二連接件分別設置於多個太陽能電池片的背面，多個第二連接件於不同於第一方向的第三方向上延伸。至少一第三連接件位於多個太陽能電池的側面旁，沿著側面延伸，且連接多個太陽能電池片之兩相鄰者之一上的第一連接件的一端與多個太陽能電池片之兩相鄰者之另一上的第二連接件的一端。

基於上述，本發明一實施例的太陽光電模組，由於位於太陽能電池片的側面旁具有第三連接件，相鄰的太陽能電池片之一上的第一連接件可透過第三連接件與相鄰的太陽能電池片之另一上的第二連接件連接，而連接件不需通過兩相鄰的太陽能電池片之間的重疊區，可減少多個太陽能電池片於層壓製程中，連接件造成太陽能電池片破裂之風險。此外，第三連接件設置於側面旁並不會影響有效受光面積，使得受光產生的電能能夠經由位於側面的第三連接件有效地傳遞至相鄰的另一太陽能電池片，而維持良好的光電轉換效率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A是本發明一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。圖1B是根據圖1A的太陽光電模組在鄰近剖線I-I’的一側面之側視示意圖。請參照圖1A及圖1B，在本實施例中，太陽光電模組100A包括多個太陽能電池片110、多個第一連接件120、多個第二連接件130、至少一第三連接件140。在本實施例中，每一個太陽能電池片110具有正面112與背面114，其中正面112為受光面，背面114為背光面。然而，本發明不以此為限。在其他實施例中，正面112與背面114可同時為受光面。在本實施例中，多個太陽能電池110的數量在圖1A及圖1B的實施例中，僅示例性繪示出3個。然而，本領域所屬技術人員可依照實際情況將太陽能電池110的數量增加或減少，本發明不以此為限。每一太陽能電池片110可包含多個半導體堆疊層，例如N型半導體層與P型半導體層。在一些實施例中，每一太陽能電池片110可為6吋矽基太陽能電池片。在其他實施例中，每一太陽能電池片110可獨立地為1/2切、1/3切、1/4切、1/5切、1/6切、1/7切或1/8切的6吋矽基太陽能電池切割片，本發明不以此為限。若太陽能電池片110為6吋太陽能電池切割片，由於6吋太陽能電池切割片產生的電流較6吋矽基太陽能電池片產生的電流為低，因而6吋太陽能電池切割片的歐姆損失較6吋矽基太陽能電池片的歐姆損失還低。

在本實施例中，多個太陽能電池110依序沿著第一方向D1交疊排列。多個太陽能電池片110的兩相鄰者之一的正面112與多個太陽能電池片110之兩相鄰者之另一的背面114部分重疊，以形成重疊區150。舉例而言，太陽能電池片110-1的正面112的一部分與太陽能電池片110-2的背面114的一部分重疊，以形成重疊區150-1。太陽能電池片110-2的正面112的一部分與太陽能電池片110-3的背面114的一部分重疊，以形成重疊區150-2。在本實施例中，當多個太陽能電池片110沿第一方向D1排列時，多個太陽能電池片110的每一個的正面112之法線方向與第一方向D1之夾角並非垂直（未繪示）。也就是說，多個太陽能電池片110相對於第一方向D1為傾斜設置。

在本實施例中，多個太陽能電池片110之兩相鄰者之一的正面112與多個太陽能電池片110之兩相鄰者之另一的背面114於重疊區150直接接觸，例如線接觸或面接觸。舉例而言，太陽能電池片110-1的正面112與太陽能電池片110-2的背面114於重疊區150-1直接接觸。太陽能電池片110-2的正面112與太陽能電池片110-3的背面114於重疊區150-2直接接觸。也就是說，在第一方向D1上排列的兩相鄰太陽能電池片110彼此相接，且兩相鄰太陽能電池片110之間不具有間隙。如此一來，多個太陽能電池110排列能更為緊密，因而於太陽光電模組單位面積中之有效發電面積能夠提升，有助於提升太陽光電模組的光電轉換效率。

在本實施例中，多個第一連接件120分別設置於多個太陽能電池片110的正面112，且在不同於第一方向D1的第二方向D2上延伸。多個第二連接件130分別設置於多個太陽能電池片110的背面114，且在不同於第一方向D1的第三方向（第二方向D2）上延伸。在本實施例中，第一方向D1實質上垂直於第二方向D2。在本實施例中，第三方向與第二方向D2為相同。在其他實施例中，第三方向與第二方向D2可為不同方向，本發明不以此為限。

在本實施例中，多個太陽能電池片110上的多個第一連接件120與多個第二連接件130的正投影交替排列。也就是說，兩相鄰的太陽能電池片110之一的第二連接件130的正投影，位於兩相鄰太陽能電池片110各自的第一連接件120的正投影之間。在本實施例中，當多個太陽能電池片110的數量為N個時，且N個太陽能電池片110在第一方向D1依序排列，第1個太陽能電池片110-1上的第一連接件120的正投影與第2個太陽能電池片110-2上的第二連接件130的正投影之間的距離為T1，第2個太陽能電池片110-2上的第一連接件120的正投影與第3個太陽能電池片110-3上的第二連接件130的正投影之間的距離為T2，其中距離T1相同於距離T2，後續以此類推，至第N-1個太陽能電池片110上的第一連接件120的正投影與第N個太陽能電池片110上的第二連接件130的正投影之間的距離均可相同，然而本發明不以此為限。在其他實施例中，本領域具有通常知識者可依照實際需求調整距離。

在本實施例中，每一太陽能電池片110還包括側面116及118，其中側面116於第二方向D2上排列且側面118於第一方向D1排列。在本實施例中，至少一第三連接件140位於多個太陽能電池片110的側面116旁，沿著側面116延伸，且連接多個太陽能電池片110之兩相鄰者之一上的第一連接件120的一端與多個太陽能電池片110之兩相鄰者之另一上的第二連接件130的一端。

在本實施例中，兩個第三連接件140可分別連接於兩相鄰的太陽能電池片110之一的第一連接件120的相對兩端，兩個第三連接件140可分別連接於兩相鄰的太陽能電池片110之另一上的第二連接件130的相對兩端，以形成封閉線路，而封閉線路的正投影為口字型。在本實施例中，每一個第三連接件140還可由第二方向D2上延伸並與對應的第一連接件120與第二連接件130相連接，以形成間隙d。亦即，每一個第三連接件140與多個太陽能電池片110的側面116之間具有間隙d，其中間隙d位於0.1 mm至3 mm之間。在本實施例中，太陽光電模組100A還包括絕緣層160，絕緣層160覆蓋於第三連接件140上，使第三連接件140與外界電性絕緣，以避免第三連接件140彼此之間或與外界產生短路。

在本實施例中，多個第一連接件120、多個第二連接件130與至少一第三連接件140的材質可為銅帶、鍍錫銅帶或是其他適合的金屬材料之組合。多個第一連接件120、多個第二連接件130與至少一第三連接件140的材質可為相同材質。然而，本發明不以此為限。在其他實施例中，多個第一連接件120、多個第二連接件130與至少一第三連接件140的材質彼此可為不同材質。在本實施例中，多個第一連接件120、多個第二連接件130與至少一第三連接件140可為一體成型。

如此一來，多個太陽能電池片110在第一方向D1上相互堆疊排列，兩相鄰的太陽能電池片110之一上的第一連接件120係透過位於側面116旁的第三連接件140與兩相鄰的太陽能電池片110之另一上的第二連接件130電性連接，而不需通過兩相鄰的太陽能電池片110之間的重疊區150，可減少多個太陽能電池片110於層壓製程中，連接件造成太陽能電池片110破裂之風險。此外，由於第三連接件140設置於側面116旁，並不會影響有效受光面積，使得受光產生的電能能夠經由位於側面116旁的第三連接件140有效地傳遞至相鄰的另一太陽能電池片110，太陽光電模組100A仍可維持良好的光電轉換效率。

圖2A是本發明另一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。圖2B是根據圖2A的太陽光電模組在鄰近剖線II-II’的一側面之側視示意圖。請參照圖2A及圖2B，本實施例中的太陽光電模組100B與圖1A及圖1B中的太陽光電模組100A類似，以下就太陽光電模組100B與太陽光電模組100A的差異加以說明，便不再重述太陽光電模組100B與太陽光電模組100A相同或相似處。在本實施例中，多個太陽能電池片110之兩相鄰者之一的第一連接件120位於重疊區150。亦即，多個太陽能電池片110之兩相鄰者之一上的第一連接件120夾置於多個太陽能電池片110之兩相鄰者之間（請見圖2B）。藉此，第一連接件120未暴露於太陽能電池片110的照光區域，可增加有效受光面積而進一步提升光電轉換效率。

圖3A是本發明又一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。圖3B是根據圖3A的太陽光電模組在鄰近剖線III-III’的一側面之側視示意圖。請參照圖3A及圖3B，本實施例中的太陽光電模組100C與圖1A及圖1B中的太陽光電模組100A類似，以下就太陽光電模組100C與太陽光電模組100A的差異加以說明，便不再重述太陽光電模組100C與太陽光電模組100A相同或相似處。在本實施例中，多個太陽能電池片110之兩相鄰者之另一的第二連接件130位於重疊區150。亦即，多個太陽能電池片110之兩相鄰者之另一上的第二連接件130夾置於多個太陽能電池片110之兩相鄰者之間（請見圖3B）。藉此，與太陽光電模組100A相較，第三連接件140的長度可減少，因而降低第三連接件140的歐姆線阻，可提升太陽光電模組100C的光電轉換效率。

圖4A是本發明再一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。圖4B是根據圖4A的太陽光電模組在鄰近剖線IV-IV’的一側面之側視示意圖。請參照圖4A及圖4B，本實施例中的太陽光電模組100D與圖1A及圖1B中的太陽光電模組100A類似，以下就太陽光電模組100D與太陽光電模組100A的差異加以說明，便不再重述太陽光電模組100D與太陽光電模組100A相同或相似處。在本實施例中，多個太陽能電池片110之兩相鄰者的一與多個太陽能電池片110之兩相鄰者的另一彼此相接，且多個太陽能電池片110的正面112之法線方向大致上垂直於第一方向D1。在本實施例中，多個太陽能電池片110的多個側面118彼此相接。在本實施例中，多個太陽能電池片110的多個正面112可大致上位於同一平面上，多個太陽能電池片110的多個背面114可大致上位於同一平面上（請見圖4B），然而本發明不以限。在其他實施例中，由於太陽能電池片110背面114具有第二連接件130，在將多個太陽能電池片110進行串接時，容易使多個太陽能電池片110的多個正面112之法線方向彼此略微不同，且多個太陽能電池片110的多個背面114之法線方向彼此略微不同，因而使多個太陽能電池片110的多個正面112不位在同一平面，且多個太陽能電池片110的多個背面114不位在同一平面。

圖5A是本發明一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。圖5B是根據圖5A的太陽光電模組在鄰近剖線V-V’的一側面之側視示意圖。請參照圖5A及圖5B，本實施例中的太陽光電模組100E與圖1A及圖1B中的太陽光電模組100A類似，以下就太陽光電模組100E與太陽光電模組100A的差異加以說明，便不再重述太陽光電模組100E與太陽光電模組100D相同或相似處。在本實施例中，多個太陽能電池片110的一部分的多個側面118彼此相接，而多個太陽能電池片110的另一部分的兩相鄰者之一的正面112與多個太陽能電池片110之兩相鄰者之另一的背面114部分重疊，以形成重疊區150。舉例而言，太陽能電池片110-1的側面118與太陽能電池片110-2的側面118彼此相接。另一方面，太陽能電池片110-2的正面112與太陽能電池片110-3的背面114部分重疊形成重疊區150。本發明的多個太陽能電池片110之間的堆疊關係不限定為太陽能電池模組100E之堆疊關係，所屬領域中具有通常知識者可依照實際情況與需求，調整多個太陽能電池片110兩相鄰者以側面118相接，或是多個太陽能電池片110兩相鄰者以其一的正面112與另一的背面114重疊之比例，本發明不以此為限。

圖6是本發明一實施例之太陽能電池片的俯視示意圖。請參照圖6，在本實施例中，每一太陽能電池片110的正面112上包括多個第一指狀電極線174與第一匯流排172，第一匯流排172於第二方向D2上延伸，多個第一指狀電極線174與第一匯流排172電性連接，且多個第一指狀電極線174的正投影於第一方向D1上延伸，第一連接件120與太陽能電池片110的第一匯流排172電性連接。在本實施例中，每一太陽能電池片110可包括不只一個第一匯流排172，多個第一匯流排172的正投影沿著第一方向D1排列。在本實施例中，第一連接件120覆蓋於第一匯流排172。然而，本發明不以此為限，在其他實施例中，太陽能電池110也可不包括第一匯流排172，多個第一指狀電極線174與第一連接件120直接接觸且電性連接。在本實施例中的太陽能電池片110係為上述任一實施例中多個太陽能電池片110的其中一個。也就是說，在圖1A至圖5B的實施例中省略繪示出圖6的太陽能電池片110上的第一指狀電極線174與至少一第一匯流排172。

在圖1A至圖5B的實施例中，每一太陽能電池片110的背面114上還可包括多個第二指狀電極線（未繪示）與第二匯流排（未繪示），第二匯流排於第三方向(第二方向D2)上延伸，多個第二指狀電極線與第二匯流排電性連接，且多個第二指狀電極線的正投影於第一方向D1上延伸，第二連接件130與太陽能電池片110的第二匯流排電性連接。在其他實施例中，太陽能電池110也可不包括第二匯流排，多個第二指狀電極線與第二連接件130直接接觸且電性連接。

綜上所述，在本發明的實施例的太陽光電模組中，由於位於太陽能電池片的側面旁具有第三連接件，相鄰的太陽能電池片之一上的第一連接件可透過第三連接件與相鄰的太陽能電池片之另一上的第二連接件連接，而連接件不需通過兩相鄰的太陽能電池片之間的重疊區，可減少多個太陽能電池片於層壓製程中，連接件造成太陽能電池片破裂之風險。此外，第三連接件設置於側面旁並不會影響有效受光面積，使得受光產生的電能能夠經由位於側面的第三連接件有效地傳遞至相鄰的另一太陽能電池片。相較於其他型式的疊片太陽光電模組中，第一匯流排均位於太陽能電池片的正面靠近長邊處，導致第一指狀電極線的歐姆線阻較高，而本發明的實施例的太陽能電池片中，因第一匯流排可位於第一指狀電極線的中間位置，將可有效降低第一指狀電極線的歐姆線阻，使本發明的太陽光電模組可提升光電轉換效率。作為前述實施例的一種混合型式：大部分相鄰的太陽能電池片以疊放的排列方式佈置於中間，少數的太陽能電池片彼此間則以緊密相鄰不具有間隙的方式排列於兩側，若疊片布置區內的太陽能電池片因缺陷需重工替換時，此種太陽能電池片部分疊片與部分零間隙的交錯配置方式，將可減少重工步驟對其餘正常太陽能電池片的影響。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100A、100B、100C、100D、100E:電子裝置 110、110-1、110-2、110-3:太陽能電池片 112:正面 114:背面 116、118:側面 120:第一連接件 130:第二連接件 140:第三連接件 150、150-1、150-2:重疊區 160:絕緣層 172:第一匯流排 174:第一指狀電極線 D1:第一方向 D2:第二方向 d:間隙 I-I’、II-II’、III-III’、IV-IV’、V-V’:剖線 T1、T2:距離

圖1A是本發明一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。 圖1B是根據圖1A的太陽光電模組在鄰近剖線I-I’的一側面之側視示意圖。 圖2A是本發明另一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。 圖2B是根據圖2A的太陽光電模組在鄰近剖線II-II’的一側面之側視示意圖。 圖3A是本發明又一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。 圖3B是根據圖3A的太陽光電模組在鄰近剖線III-III’的一側面之側視示意圖。 圖4A是本發明再一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。 圖4B是根據圖4A的太陽光電模組在鄰近剖線IV-IV’的一側面之側視示意圖。 圖5A是本發明一實施例之太陽光電模組的俯視示意圖。 圖5B是根據圖5A的太陽光電模組在鄰近剖線V-V’的一側面之側視示意圖。 圖6是本發明一實施例之太陽能電池片的俯視示意圖。

100A:太陽光電模組

110、110-1、110-2、110-3:太陽能電池片

116、118:側面

120:第一連接件

130:第二連接件

140:第三連接件

150、150-1、150-2:重疊區

160:絕緣層

D1:第一方向

D2:第二方向

d:間隙

I-I’:剖線

T1、T2:距離

Claims (14)

1. 一種太陽光電模組，包括： 多個太陽能電池片，沿一第一方向排列； 多個第一連接件，分別設置於該些太陽能電池片的正面，其中該些第一連接件於不同於該第一方向的一第二方向上延伸； 多個第二連接件，分別設置於該些太陽能電池片的背面，其中該些第二連接件於不同於該第一方向的一第三方向上延伸； 至少一第三連接件，位於該些太陽能電池的側面旁，沿著該側面延伸，且連接該些太陽能電池片之兩相鄰者之一上的第一連接件的一端與該些太陽能電池片之該兩相鄰者之另一上的第二連接件的一端。
2. 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片的每一個的該正面上包括多個第一指狀電極線與至少一第一匯流排，該至少一第一匯流排於該第二方向上延伸，該些第一指狀電極線與該至少一第一匯流排電性連接，且該些第一指狀電極線的正投影於該第一方向上延伸，該些第一連接件的每一個與該些太陽能電池片的每一個的該至少一第一匯流排電性連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片沿該第一方向交疊排列，該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該一的正面與該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該另一的背面部分重疊，以形成一重疊區。
4. 如申請專利範圍第3項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該一的該正面與該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該另一的該背面於該重疊區直接接觸。
5. 如申請專利範圍第3項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該一的該第一連接件位於該重疊區。
6. 如申請專利範圍第5項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該一上的該第一連接件夾置於該些太陽能電池片之該兩相鄰者之間。
7. 如申請專利範圍第3項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該另一的該第二連接件位於該重疊區。
8. 如申請專利範圍第7項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該另一上的該第二連接件夾置於該些太陽能電池片之該兩相鄰者之間。
9. 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，該至少一第三連接件為多個第三連接件，該些第三連接件分別連接於該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該一上的該第一連接件的兩端，且連結於該些太陽能電池片之該兩相鄰者之該另一上的第二連接件的兩端，以形成一封閉線路。
10. 如申請專利範圍第9項所述的太陽光電模組，該封閉線路的正投影為一口字形
11. 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中該至少一第三連接件與該些太陽能電池片的該側面之間具有一間隙。
12. 如申請專利範圍第4項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片傾斜設置。
13. 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中該些太陽能電池片之該兩相鄰者的該一與該些太陽能電池片之該兩相鄰者的該另一彼此相接。
14. 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組還包括一絕緣層，該絕緣層覆蓋於該至少一第三連接件上。

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