太阳能板模块及太阳能板装置的制作方法

本发明涉及一种太阳能装置，更涉及一种太阳能板模块及组合式之太阳能板装置。

背景技术：

一般而言，为了达到较大的发电量，太阳能板模块中包含不只一片太阳能板。由于不同的客户有不同的发电需求与装设环境，单一规格的太阳能板模块难以因应不同客户。为了解决此一问题，业界需要一种能轻易客制化并快速组装的太阳能板装置。

技术实现要素：

本发明之目的在于提供一种包含一第一太阳能板模块的太阳能板模块，其中该第一太阳能板模块包含一受光发电之第一正面、一受光发电之第一背面、至少一第一太阳能板、一第一正极与一第一负极，该至少一第一太阳能板包含彼此电连接之复数第一太阳能单元。该第一太阳能板模块更包含位于该第一背面的一侧且分别电连接至该第一正极与该第一负极的一第一正极接线盒与一第一负极接线盒、位于该第一背面的另一侧的一第一正极辅助接线盒与一第一负极辅助接线盒、电性连接该第一正极接线盒与该第一正极辅助接线盒的一第一正极导电条、以及电性连接该第一负极接线盒与该第一负极辅助接线盒的一第一负极导电条。该第一正极接线盒、该第一负极接线盒、该第一正极辅助接线盒与该第一负极辅助接线盒中皆无旁路二极管。

在本发明之一实施例中，该复数第一太阳能单元以串联方式电连接。

在本发明之一实施例中，该太阳能板模块装置更包含一第一三向接头与一第二三向接头、以及一正极外连连接线与一负极外连连接线。该第一正极外连连接线电连接该第一正极接线盒与该第一三向接头的一第一端，该负极外连连接线电连接该第一负极接线盒与该第二三向接头的一第一端。

在本发明之一实施例中，该太阳能板模块装置更包含电耦合该第一三向接头的一第二端与该第二三向接头的一第二端的一旁路二极管。

在本发明之一实施例中，该太阳能板模块装置更包含电连接该第一正极辅助接线盒与一第二太阳能板模块的一第二正极的一第一正极内连连接线以及电连接该第一负极辅助接线盒与一第二太阳能板模块的一第二负极的一第一负极内连连接线。

在本发明之一实施例中，该太阳能板模块装置更包含一第n太阳能板模块，其中该第n太阳能板模块包含一受光发电之第n正面与一第n背面、至少一第n太阳能板及一第n正极与一第n负极，该至少一第n太阳能板包含彼此电连接之复数第n太阳能单元。该第n太阳能板模块更包含位于该第n背面的一侧的一第n正极接线盒与一第n负极接线盒、位于该第n背面的另一侧的一第n正极辅助接线盒与一第n负极辅助接线盒、电连接该第n正极接线盒与该第n正极辅助接线盒的一第n正极导电条、及电连接该第n负极接线盒与该第n负极辅助接线盒的一第n负极导电条。该太阳能板模块装置更包含电连接该第n正极辅助接线盒与一第(n+1)太阳能板模块的一正极的一第n正极内连连接线以及电连接该第n负极辅助接线盒与一第(n+1)太阳能板模块的一负极的一第n负极内连连接线，其中n大于或等于2。

在本发明之一实施例中，该太阳能板模块装置更包含一第(n+1)太阳能板模块，该第(n+1)太阳能板模块包含一受光发电之第(n+1)正面与一第(n+1)背面、至少一第(n+1)太阳能板及一第(n+1)正极与一第(n+1)负极，该至少一第(n+1)太阳能板包含彼此电连接之复数第(n+1)太阳能单元。该第(n+1)太阳能板模块更包含位于该第(n+1)背面的一侧的一第(n+1)正极接线盒与一第(n+1)负极接线盒，该第(n+1)正极与该第(n+1)负极分别与该第(n+1)正极接线盒与该第(n+1)负极接线盒电连接，其中n大于等于2。

在本发明之一实施例中，对应至该第n与(n+1)太阳能板模块的所有接线盒中皆无旁路二极管。

在本发明之一实施例中，该第(n+1)太阳能板模块只包含该第(n+1)正极接线盒与该第(n+1)负极接线盒而无其它接线盒。

在本发明之一实施例中，该第一太阳能板模块至该第(n+1)太阳能板模块 之间的复数太阳能板模块以并联方式电连接。

本发明将太阳能板装置中的太阳能板模块区别为第1至第n太阳能板模块及第(n+1)太阳板并标准化此些不同类别之太阳能板模块与其对应组件，借着调整n的数目可轻易客制化太阳能板装置中的太阳能板模块的数目并快速组装出期望的太阳能板装置。

为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂，下文将以实施例并配合所附图式，作详细说明如下。需注意的是，所附图式中的各组件仅是示意，并未按照各组件的实际比例进行绘示。

附图说明

图1所示为本发明一实施例之一太阳能板；

图2所示为本发明一实施例之太阳能板模块的背面俯视图；

图3所示为本发明之另一实施例之太阳能板模块的背面俯视图；

图4所示为本发明一实施例之太阳能板装置。

具体实施方式

下面将详细地说明本发明的较佳实施例，本文中所述的组件、组件子部、结构、材料、配置等皆可不依说明的顺序或所属的实施例而任意搭配成新的实施例，这些实施例当属本发明之范畴。

本发明的实施例及图示众多，为了避免混淆，类似的组件是以相同或相似的标号示之；为避免画面过度复杂及混乱，重复的组件仅标示一处，他处则以此类推。

现参考图1，图1显示根据本发明一实施例之太阳能板100。太阳能板100具有一正面101如一受光发电侧与一背面102如一背光侧并包含复数以串联方式彼此电连接的太阳能单元(solar cell unit)10a、10b及10，其中10a与10b代表位于太阳能板100两端的单元而10代表位于其间的单元。太阳能板100较佳地呈矩形故具有长边与短边，在太阳能板100之正面101的两侧长边处分别设有正面正极配线121b与正面负极配线111a，且正面正极配线121b与正面负极配线111a分别反折至太阳能板100之背面102成为背面正极 配线122b与背面负极配线112a。在此图示中，背面正极配线122b与背面负极配线112a以虚线呈现，以与正面配线有所区别。正面正极配线121b作为太阳能板100的正极，正面负极配线111a作为太阳能板100的负极。正面正极配线121b与正面负极配线111a可如图1所示自太阳能板100之同一短边的两端向后反折，或自太阳能板100之不同短边的端点向后反折(未显示)。配线例如可由铜箔(Copper foil)或铜带(Copper ribbon)构成，亦可由其它金属或合金线材构成。

虽然图1中未显示，但本发明中的每一太阳能板如太阳能板100由下至上可具有由背玻璃、图案化之下电极层、图案化之光电转换层、选择性的图案化缓冲层及图案化之透明上电极层所构成的图案化迭层结构。下电极层与透明上电极层用以传输由光电转换层所产生的电流。光电转换层用以吸收穿透过透明上电极层与选择性之缓冲层的光并将其转换为电流，光电转换层可包含由铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)与硒(Se)所构成的半导体材料，或可包含由Ib族元素如铜(Cu)或银(Ag)、IIIb族元素如铝(A1)、镓(Ga)或铟(In)与VIb元素如硫(S)、硒(Se)或碲(Te)所构成的化合物半导体材料。透明上电极层例如是氧化铟锡(ITO)及/或氧化锌层(ZnO)，下电极层例如是钼(Mo)。

接着参考图2，图2显示根据本发明一实施例之太阳能板模块100n的背面上视图。太阳能板模块100n包含只有一片太阳能板100、尺寸较太阳能板100稍大且位于太阳能板之背面102处的一背板130、尺寸等于或略小于背板130且位于太阳能板之正面101处的一盖板140、位于太阳能板100之外缘并与背板130和盖板衔合的边框160。盖板140通常为一玻璃板。背板130可以是一软质的可挠性薄层或一非可挠性的硬板。边框160可以是复数子结构所拼接而成的结构，借由胶材或封装材与盖板、背板及/或太阳能板紧密接合。除此之外，太阳能板模块100n尚包含自太阳能板100之正面反折至背面的背面正极配线122b与背面负极配线112a、负极导电条14n1与正极导电条14n2、负极接线盒15n1与正极接线盒15n2、及负极辅助接线盒15n3与正极辅助接线盒15n4。负极接线盒15n1与正极接线盒15n2位于邻近背面负极配线112a与背面正极配线122b的一侧并与其相连接。负极辅助接线盒15n3与正极辅助接线盒15n4位于远离配线的另一侧并分别借由负极导电条14n1与正极导 电条14n2和负极接线盒15n1与正极接线盒15n2电连接。负极接线盒15n1与正极接线盒15n2可与外部装置如一电能储存装置、耗电家电等电连接，负极辅助接线盒15n3与正极辅助接线盒15n4可与下一太阳能板模块电连接。

接着参考图3，图3显示根据本发明另一实施例之太阳能板模块100n*的背面上视图。太阳能板模块100n*包含三片太阳能板(100，100’，100)、尺寸较三片太阳能板100稍大且位于太阳能板之背面102处的一背板130、尺寸等于或略小于背板130且位于太阳能板之正面101处的一盖板140、位于太阳能板100之外缘并与背板130和盖板衔合的边框160。太阳能板100与100’实质相同，其差异仅在于配线拉出的位置。盖板140、背板130及边框160类似于图2中所述之盖板140、背板130及边框160，不再赘述。除此之外，太阳能板模块100n*尚包含自太阳能板100之正面反折至背面的背面正极配线122b与背面负极配线112a、自太阳能板100’之正面反折至背面的背面正极配线122b’与背面负极配线112a’、负极导电条14n1*与正极导电条14n2*、负极接线盒15n1*与正极接线盒15n2*、及负极辅助接线盒15n3*与正极辅助接线盒15n4*。负极接线盒15n1*与正极接线盒15n2*位于第一片太阳能板处而负极辅助接线盒15n3*与正极辅助接线盒15n4*位于最后一片(即第三片)太阳能板处。负极导电条14n1*与正极导电条14n2*位于负极接线盒15n1*与正极接线盒15n2*和负极辅助接线盒15n3*与正极辅助接线盒15n4*之间并横跨所有的太阳能板100与100’。正极导电条14n2*串接正极接线盒15n2*、所有太阳能板100/100’的背面正极配线122b/122b’及正极辅助接线盒15n4*。负极导电条14n1*串接负极接线盒15n1*、所有太阳能板100/100’的背面负极配线112a/112a’及负极辅助接线盒15n3*。类似地，负极接线盒15n1*与正极接线盒15n2*可与外部装置如一电能储存装置、耗电家电等电连接，负极辅助接线盒15n3*与正极辅助接线盒15n4*可与下一太阳能板模块电连接。

虽然在图3之实施例中太阳能板模块配有三片太阳能板，但应了解，根据本发明教示之太阳能板模块可包含三片以上之太阳能板、负极接线盒与正极接线盒、负极辅助接线盒与正极辅助接线盒、及分别连接上述两者的负极导电条与正极导电条。而且在上述实施例中接线盒位于太阳能板的背面处，但应了解，亦可将接线盒中的一者、多者、或全部设置在太阳能板的侧边处 或正面处。

接着参考图4，图4显示根据本发明一实施例之太阳能板装置1000。太阳能板装置1000包含彼此电连接之至少两太阳能板模块例如彼此电连接的多个太阳能板模块：第一太阳能板模块M1(可以是图2所示之太阳能板模块100n、或图3所示之太阳能板模块100n*、或其它符合本发明精神的其它太阳能板模块)、选择性的中间太阳能板模块M2至中间太阳能板模块Mn、及最后的太阳能板模块M(n+1)，其中n为整数。如图1所示，无论是第一、中间或最后的太阳能板模块，每一太阳能板模块中的太阳能板皆包含一受光发电之一正面与一背面、彼此电连接尤其是以串联方式电连接之复数太阳能单元、及一正极与一负极。当n等于1时太阳能板装置1000只具有第一太阳能板模块M1及最后的太阳能板模块M2而不具有任何中间太阳能板，但当n大于1如等于2、3、4等时太阳能板装置1000除了第一太阳能板模块M1与最后的太阳能板模块M(n+1)外更具有至少一中间太阳能板模块Mn。无论n的大小为何，在所有的情况下，第一太阳能板模块M1处的组件皆相同。类似地，在所有的情况下，最后的太阳能板模块皆相同。在n大于1的情况下，无论n的大小为何，中间太阳能板模块皆相同。是以，若客户需要具有八个太阳能板模块的一太阳能板装置，吾人只要将第一太阳能板模块、6个相同的中间太阳能板模块及最后的太阳能板模块组装在一起即可完成客户需求。除此之外，太阳能板模块与其对应的组件可先预组装成一次模块(sub-module)以备不时之需，如此可更进一步地加快组装的速度。应了解，第一太阳能板模块和第n太阳能板模块可为相同的模块，例如为图2或图3中所示之模块，在本案中将其分别归类基于第一太阳能板模块可对外连接的特性。

太阳能板模块装置1000的第一太阳能板模块M1可包含位于该第一背面的一侧的一第一正极接线盒1512与一第一负极接线盒1511、位于该第一背面的另一侧的一第一正极辅助接线盒1514与一第一负极辅助接线盒1513其中该另一侧与该一侧彼此相对、电性连接该第一正极接线盒1512与该第一正极辅助接线盒1514的一第一正极导电条1412、电性连接该第一负极接线盒1511与该第一负极辅助接线盒1513的一第一负极导电条1411。该第一正极导电条1412与该第一负极导电条1411例如皆为总线。该第一正极接线盒1512 与该第一负极接线盒1511分别与该第一太阳能板模块M1的第一正极与第一负极(未显示)电连接。该第一正极接线盒1512、该第一负极接线盒1511、该第一正极辅助接线盒1514与该第一负极辅助接线盒1513中皆无旁路二极管。太阳能板模块装置1000在第一太阳能板模块M1处，更可包含用以电连接第一太阳能板模块M1与下一太阳能板模块M2的一第一正极内连连接线(未标号)与一第一负极内连连接线(未标号)，具体而言，该第一正极内连连接线电连接第一太阳能板模块M1的第一正极辅助接线盒1514与一第二太阳能板模块M2的一第二正极如透过第二太阳能板模块M2的第二正极接线盒1522；该第一负极内连连接线电连接该第一负极辅助接线盒1513与第二太阳能板模块M2的一第二负极如透过第二太阳能板模块M2的第二负极接线盒1521。应明白，虽然在图2中将第一正极内连连接线与第一负极内连连接线分别绘示为单一条线，但每一内连连接线可包含两或多条连接线，例如一内连连接线可包含自第一太阳能板模块M1之第一正极辅助接线盒1514连出之具有公接头的连接线以及自第二太阳能板模块M2之第一正极接线盒1522连出之具有母接头的连接线且两连接线的公接头与母接头相接。

若太阳能板模块装置1000包含中间太阳能板模块M2至Mn中的一或多者，因所有中间太阳能板模块皆相同，故以中间太阳能板模块M2为例；将数字2代换为数字n即可得到中间太阳能板模块Mn处的组件，后文中特将其标示于括号中。太阳能板模块装置1000之中间太阳能板模块M2包含位于该第二背面的一侧的一第二正极接线盒1522(15n2)与一第一负极接线盒1521(15n1)、位于该第二背面(第n背面)的另一侧的一第二正极辅助接线盒1524(15n4)与一第二负极辅助接线盒1523(15n3)其中该另一侧与该一侧彼此相对、电性连接该第二正极接线盒1522(15n2)与该第二正极辅助接线盒1524(15n4)的一第二正极导电条1422(14n2)、电性连接该第二负极接线盒1521(15n1)与该第二负极辅助接线盒1523(15n3)的一第二负极导电条1421(14n1)。该第二正极导电条1422(14n2)与该第二负极导电条1421(14n1)例如皆为总线。该第二正极接线盒1522(15n2)与该第二负极接线盒1521(15n1)分别与该第二太阳能板模块M2(第n太阳能板)的第二正极(第n正极)与第二负极(第n负极)电连接。太阳能板模块装置1000在中间太阳能板模块M2(Mn)处，更可包含 用以电连接第二太阳能板模块M2(Mn)与下一太阳能板模块M3(M(n+1))的一第二正极内连连接线(未标号)(第n正极内连连接线)与一第二负极内连连接线(未标号)(第n负极内连连接线)，具体而言，该第一正极内连连接线(第n正极内连连接线)电连接第二太阳能板模块M2(Mn)的第二正极辅助接线盒1524(15n4)与一第三太阳能板模块M3(M(n+1))的一第三正极(第(n+1)正极)如透过第三太阳能板模块M3(M(n+1))的第三正极接线盒1532(第(n+1)正极接线盒15(n+1)2)，该第二负极内连连接线(第n负极内连连接线)电连接该第二负极辅助接线盒1523(15n3)与第三太阳能板模块M3(M(n+1))的一第三负极(第(n+1)负极)如透过第三太阳能板模块M3(M(n+1))的第三负极接线盒1531(第(n+1)负极接线盒15(n+1)1)。该正极外连连接线与该负极外连连接线类似于该第一正极内连连接线与该第一负极内连连接线，在图2中虽绘示为单一条线但可包含两或更多条具有公或母接头的连接线。

太阳能板模块装置1000尚包含一最后的太阳能板模块M(n+1)，以n等于2为例，则最后的太阳能板模块M(n+1)为M3；将数字2代换为数字n即可得到最后的太阳能板模块M(n+1)处的组件，后文中特将其标示于括号中。太阳能板模块装置1000之最后的太阳能板模块M3(M(n+1))可包含位于该第三背面(第(n+1)背面)的一侧的一第三正极接线盒1532(15(n+1)2)与一第三负极接线盒1531(15(n+1)1)。该第三正极接线盒1532(15(n+1)2)与该第三负极接线盒1531(15(n+1)1)分别与该第三太阳能板模块M3(M(n+1))的第三正极(第n+1正极)与第三负极(第n+1负极)电连接。该第三太阳能板模块M3(Pn+1)处除了该第三正极接线盒1532(15(n+1)2)与该第三负极接线盒1531(15(n+1)1)外，并无其它对应的接线盒。

除了上述之太阳能板及各个太阳能板之处的组件外，为了加强太阳能板模块的可靠度，太阳能板模块装置1000更可选择性地包含一第一三向接头T1、一第二三向接头T2、电连接第一太阳能板模块M1之第一正极接线盒1512与该第一三向接头T1的一第一端的一正极外连连接线(未标号)、电连接第一太阳能板模块M1之第一负极接线盒1511与该第二三向接头T2的一第一端的一负极外连连接线(未标号)及电耦合如直接连接该第一三向接头T1的一第二端与该第二三向接头T2的一第二端的一旁路二极管BD。该第一三向接头 T1的一第三端与该第二三向接头T2的一第三端连接至一外部装置Ex如一电能储存装置、耗电家电等。该正极外连连接线与该负极外连连接线类似于该第一正极内连连接线与该第一负极内连连接线，在图2中虽绘示为单一条线但可包含两或更多条具有公或母接头的连接线。旁路二极管BD可直接和三向接头的端点相连接或选择性地位于一接线盒中，其目的在于避免太阳能板(中的太阳能单元)因受光不均匀而局部过热甚至崩溃。除了在第一太阳能板外设置旁路二极管BD以外，若有需求，亦可在某些或全部的中间太阳能板处如其接线盒中设置额外的旁路二极管。

在图4的实施例中，该第一太阳能板模块至该第(n+1)太阳能板模块之间的复数太阳能板模块以并联方式电连接。但应了解，本发明并不限于此，若有串联电连接的需求，亦可改变每个太阳能板模块中的组件(即各种接线盒、连接线、导电条等)及/或太阳能板模块的位向(正极与负极拉出的位置、上述组件的配置位置等)并以串联方式电连接复数太阳能板模块。而且本发明中所涉及之连接线只要有电耦合的功能即可并不限于特定规格或态样，其可例如是符合MC4规格的防水连接线。

上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。