[发明专利]聚光型光伏电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚光型光伏电池模块，特别是涉及一种可避免内部电池受到外界环境因子干扰并藉以提升电池效能的电池模块。

背景技术

近年来，因人口膨胀及工商业不断发展的结果，全世界对于能源的需求可说是日益上升，且由于传统石化能源能采集的量越趋有限，且会带来严重的环境问题，因此，人类不断地开发其他替代性能源，其中以发展太阳能电池为主要的目标，以取代目前传统的石化能源，且由于太阳能具有取的不尽、用之不竭的特点，因此不仅能解决能源消耗性的问题，且连传统石化能源所带来严重的环境问题也可一并获得解决。然而目前发展的太阳能电池在光-电转换的过程中，并非所有的入射光谱都能被太阳能电池所吸收并完全转成电流，其中有一半左右的光谱因能量太低(小于半导体的能隙)，对电池的输出没有贡献，而另一半被吸收的光子中，除了产生电子-空穴对所需的能量外，约有一半左右的能量以热的形式释放掉，其中单晶硅的最高效率仅约在20％左右，而III-V族半导体的效率则可达约40％，然而，太阳能电池需长时间置于光线充足的户外环境，藉以获取最佳的发电成效，因此，多变且恶劣的外在环境因素都将会导致太阳能电池的寿命缩短与效率下降，且电池本身的封装设计与材料选择也是影响其使用寿命与信赖性的关键因素。

如图1所示，为已知太阳能电池模块1的结构剖面图，其中太阳能电池13为避免受到大气中的灰尘沾染及外在环境影响电池的效能，因此，已知作法主要利用聚合物13等绝缘材料针对设置在基板11上的太阳能电池12进行封装，惟此种以聚合物13封装的方式，其聚合物13表面形状会影响到太阳光的入射及反射，所以，若封装的不好会直接影响到太阳能电池12吸收入射光谱的效能，且当聚合物13在长时间与空气接触的情形下，恐会有吸收湿气的问题发生，进而严重降低绝缘与保护的成效，因此，上述封装方式皆会影响到电池的使用寿命及效能。

因此，本发明鉴于已知技术的缺失，乃经悉心试验与研究并一本锲而不舍的精神，终创作出本发明『聚光型光伏电池模块』。以下为本发明的简要说明。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种聚光型光伏电池模块，其中在电池模块内设置框件、及在框件上设置光学元件，且利用框件内的腔室供太阳能电池设置，以及在腔室内充填透明胶或其他具有良好光线穿透率及绝缘效果的聚合物材料，以阻隔太阳能电池与外界环境因子接触，即可提升太阳能电池的效能。

本发明的另一目的在于可控制框件的高度以调整设置于框架上的光学元件与框架的腔室内的太阳能电池之间的距离及平行度参数等，以提升太阳能电池效能。

于是，本发明所揭示的一种聚光型光伏电池模块包括基板、多电极、电池、至少一电学连接件、框件及光学元件；其中电极至少包括第一、第二电极，且第一及第二电极分别设置在基板不同区域的预定位置上以分别形成第一电极层及第二电极层；电池具有正、负电极，并设置于第一电极层上，且正、负电极中之一电极与第一电极层电学连接，并利用电学连接件将第二电极层及电池的另一电极电学连接；此外，框件由陶瓷材料制成并跨设在基板上，且具有腔室，使上述的电池位于该腔室内；光学元件设置于框件上方的环形槽上，并在光学元件及框件共构成的腔室内充填介质材料或是不充填任何材料。

其中第一电极层及第二电极层的电极性分别与其连接的电极的电极性相同，且第一电极层与第二电极层的电极性相反，而光学元件为透明保护盖、聚合物、透镜或其他具备有良好光线穿透率的光学元件中的任一者，以及介质材料为透明胶或其他具备有良好光线穿透率及绝缘效果的聚合物材料中的任一者。

附图说明

图1为已知光伏电池模块的剖视图。

图2为本发明聚光型光伏电池模块的第一优选实施例的立体分解图。

图3为本发明聚光型光伏电池模块的第一优选实施例的立体组合图。

图4为本发明聚光型光伏电池模块的第一优选实施例的平面示意图。

图5为本发明聚光型光伏电池模块的第一优选实施例的剖面示意图。

图6为本发明聚光型光伏电池模块的第二优选实施例的剖面示意图。

图7为本发明聚光型光伏电池模块的第三优选实施例的剖面示意图。

图8为本发明聚光型光伏电池模块的第四优选实施例的剖面示意图。

附图标记说明

1光伏电池模块        11基板

12电池               13聚合物

2光伏电池模块        21基板

22电极层             23电极层

24电池               241电极