专利名称：太阳能收集/储存模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能收集/储存模块(solar energy collecting/storing module)及其制造方法。
背景技术：
太阳能电池因为其将发自一光源(例如，太阳光)的光能转换成电能，以 操控例如，计算器、计算机等电子装置或供室电使用，所以太阳能电池己被 广泛地使用。
目前太阳能电池将光能转换成电能的效率仍不高，因此，由太阳能电池 所转换成的电能可以被先储存起来，以利后续的运用。然而，太阳能电池与 储存装置间的传输电路也会消耗电能。因此，如何降低太阳能电池与储存装 置间的电能损耗，也是让太阳能电池有效运用的重要课题之一。
另一方面，目前的建筑整合型态太阳能电池(building-integrated photovoltaic, BIPV)系统中的太阳能电池系彼此之间系互相串接，其整体输出 的电流需经过转换(例如DC-to-DC或DC-to-AC)并传输至储存装置，之后才 供电子装置或室电使用。也就是说，单一个太阳能电池并无直接搭配一阶的 储存装置。然而实际上，储存装置可以较低的功率储存太阳能电池产生的电 能，并且能够有效调节电能以供后续的利用。因此，现有的建筑整合型态太 阳能电池系统的效能仍有待改善。
此外，现有的太阳能电池大多以硅等半导体材料晶圆做为基材。然而， 由于硅等半导体材料晶圆属于硬脆性材料，因此容易受外力的冲击，尤其是
太阳能电池组装过程所引发的外力冲击，而造成硅等半导体材料晶圆破裂。若太阳能电池在制造时，能够装设在一强度较佳的物体上，将可降低太阳能 电池在后续组装过程中发生硅等半导体材料晶圆破裂的可能性。
另外，太阳能电池于运作过程中所产生的热能若无法有效地散去，将会 使太阳能电池内部的光电效应大幅下降。所以，若太阳能电池与具有提高散 热效率的装置整合成单一模块，将可有助于其本身在运作过程的散热。
综合以上考虑，超高电容器系一较佳的选择。超高电容器为拥有高功率、 高能量的能源储存器，并且具有以下优点(l)超高电容器的单位是法拉(F)， 电容量是一般电容器的百万倍；(2)充放电皆比电池快许多；以及(3)充放电 的次数可达十万次以上，而一般充电电池仅能充放电300-2000次。
然而，到目前为止，仍未见到超高电容器直接与太阳能电池整合的模块。 因此，本发明的主要目的是提供一种整合太阳能电池与超高电容器的太阳能 收集/储存模块，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能收集/储存模块及其制造方法。
根据本发明的一较佳实施例，该太阳能收集/储存模块包含一太阳能电池 (solar cell)及一超高电容器(super-capacitor)。该太阳能电池用以收集一太阳 能，并且将该太阳能转换成一电荷流。该太阳能电池包含一基材(substrate) 以及形成于该基材的一下表面上的一导电层(conductive layer)。该超高电容 器包含与该导电层接合的一第一导电板(conductiveplate)。借此，该电荷流中 的电荷直接聚积于该超高电容器中。
根据本发明的另一较佳实施例为一种制造一太阳能收集/储存模块的方 法。该方法首先制造一太阳能电池，该太阳能电池包含一基材以及形成于该 基材的一下表面上的一导电层。接着，该方法制造一超高电容器，该超高电 容器包含一第一导电板。最后，该方法使用一导电性热接口材料，将该第一 导电板与该导电层接合并且固化该导电性热接口材料。
根据本发明的另一较佳实施例为一种太阳能收集/储存模块。该太阳能收
6集/储存模块包含一太阳能电池、 一导电层以及一超高电容器。
该太阳能电池包含一基材。该太阳能电池用以收集一太阳能并且将该太 阳能转换成一电荷流。该超高电容器借助该导电层与该太阳能电池接合。该 导电层同时作为该太阳能电池的一电极及该超高电容器的一第一导电板。借 此，该电荷流中的电荷直接聚积于该超高电容器中。
相较于现有技术，根据本发明的太阳能收集/储存模块的结构强度高于单 一的太阳能电池，因此可大幅降低破裂的可能性。另夕卜，在太阳能电池操作 中所引发的热能可以直接传导至超高电容器中，并且随后可以由装设于超高 电容器的散热装置散热。进一步，根据本发明的太阳能收集/储存模块能够以 较低的功率储存太阳能电池产生的电能，并且能够有效调节电能以供后续的 利用。
为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下面将结 合附图对本发明的较佳实施例详细说明
图1A是根据本发明的一较佳实施例的太阳能收集/储存模块的示意图。 图1B是根据本发明的太阳能收集/储存模块于操作中的示意图。 图2是根据本发明的一种制造一太阳能收集/储存模块的方法的流程图。 图3是根据本发明的另一较佳实施例的太阳能收集/储存模块。
具体实施例方式
请参阅图1A及图1B。图1A是根据本发明的一较佳实施例的太阳能收 集/储存模块1，图1B是根据本发明的太阳能收集/储存模块1于操作中的示 意图。
如图1A所示，该太阳能收集/储存模块1包含一太阳能电池10及一超 高电容器12。该太阳能电池10包含一基材100以及形成于该基材100的一 下表面上的一导电层102。在实际应用中，该太阳能电池IO可以是一薄膜型太阳能电池(thin film solar cell)。该超高电容器12包含与该导电层102接合 的一第一导电板120。
在实际应用中，该超高电容器可以是一平板式(pamlld-plate)超高电容 器。该平板式超高电容器并且包含对应于该第一导电板的120 —第二导电板 122，该第一导电板120及该第二导电板122以一间隔分离。
此外，该超高电容器12于该第一导电板120及该第二导电板122之间 可以包含一液态介电质124。在实际应用中，该液态介电质124可以是一水 性介电质124或一油性介电质124。
在一较佳实施例中，该第一导电板120可以使用一导电性热接口材料 14(electrically conductive thermal interface material)与该导电层102接合。举 例而言，该导电性热接口材料14可以是一热固性银胶(thermosetting silver glue)或一^5:固'性铜胶(thermosetting copper glue)。
在另一较佳实施例中，该第一导电板120可以使用一非导电性黏胶 (nonconductiveglue)(未显示于图中)与该导电层102接合。举例而言，该非导 电性黏胶可以是一紫外光环氧化物(UV epoxy)或一硅胶(silicone)。
如图1B所示，该太阳能电池10用以收集一太阳能16并且将该太阳能 16转换成一电荷流。借此，该电荷流中的电荷可以直接聚积于该超高电容器 12中。
此外，在该太阳能电池10操作中所引发的一热能可以经由该导电层102 及该第一导电板120传导至该超高电容器12中。在实际应用中，该超高电 容器12可以装设一散热装置，例如散热风扇或散热片，进一步使传导至该 超高电容器12中的热能发散至空气中。由于散热效果改善，所以太阳能电 池10内部的光电效应能够有效地提升。
在实际应用中，该太阳能电池10的尺寸及该超高电容器12的尺寸设计 致使该太阳能电池10的操作电压大体上可以等于该超高电容器12的操作电 压。
请参阅图2并配合参阅图1A。图2是根据本发明的一种制造一太阳能收集/储存模块1的方法的流程图。
首先，该制造方法是执行步骤S100，以制造一太阳能电池10。该太阳 能电池10包含一基材100以及形成于该基材100的一下表面上的一导电层 102。
接着，该制造方法是执行步骤S102，以制造一超高电容器12，其中该 超高电容器12包含一第一导电板120。
最后，该制造方法是执行步骤S104，以使用一导电性热接口材料14, 将该第一导电板120与该导电层102接合并且固化该导电性热接口材料14。
借此，该太阳能电池10能够收集太阳能并且将该太阳能转换成一电荷 流，并且该电荷流中的电荷直接聚积于该超高电容器12中。
请参阅图3。图3是根据本发明的另一较佳实施例的太阳能收集/储存模 块3。
如图3所示，该太阳能收集/储存模块3包含一太阳能电池30、 一导电 层32以及一超高电容器34。
该太阳能电池30包含一基材300。该太阳能电池30用以收集一太阳能 并且将该太阳能转换成一电荷流。该超高电容器34借助该导电层32与该太 阳能电池30接合。需注意的是，该导电层32同时作为该太阳能电池30的 一电极及该超高电容器34的一第一导电板。借此，该电荷流中的电荷直接 聚积于该超高电容器34中。
在实际应用中，该超高电容器34可以是一平板式超高电容器34。该平 板式超高电容器34并且包含对应于该第一导电板的一第二导电板340。
此外，该第一导电板及该第二导电板340之间可以包含一液态介电质 342，在该太阳能电池操作中所引发的一热能经由该导电层32及该第一导电 板传导至该超高电容器34中。
相较于现有技术，根据本发明的太阳能收集/储存模块的结构强度高于单 一的太阳能电池，因此可大幅降低破裂的可能性。另外，在太阳能电池操作 中所引发的热能可以直接传导至超高电容器中，并且随后可以由装设于超高
9电容器的散热装置散热。进一步，根据本发明的太阳能收集/储存模块能够以 较低的功率储存太阳能电池产生的电能，并且能够有效调节电能以供后续的 利用。
以上已对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于所述 实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种 的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限 定的范围内。
权利要求
1、一种太阳能收集/储存模块，其特征在于，包含一太阳能电池，所述太阳能电池用以收集一太阳能并且将所述太阳能转换成一电荷流，所述太阳能电池包含一基材以及形成于所述基材的一下表面上的一导电层；以及一超高电容器，所述超高电容器包含与所述导电层接合的一第一导电板；借此所述电荷流中的电荷直接聚积于所述超高电容器中。
2、 如权利要求1所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述超高电容器是一平板式超高电容器，所述平板式超高电容器并且包含对应于所述 第一导电板的一第二导电板。
3、 如权利要求2所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述第一导电板使用 一导电性热接口材料与所述导电层接合。
4、 如权利要求3所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述导电性热接口材料是一热固性银胶或一热固性铜胶。
5、 如权利要求2所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述第一导电板使用一非导电性黏胶与所述导电层接合。
6、 如权利要求5所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述非导电性黏胶是一紫外光环氧化物或一硅胶。
7、 如权利要求2所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述第一导电板及所述第二导电板之间包含一液态介电质，在所述太阳能电池操作中 所引发的一热能经由所述导电层及所述第一导电板传导至所述超高电容器 中。
8、 如权利要求l所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述太阳 能电池是一薄膜型太阳能电池。
9、 如权利要求1所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述太阳 能电池的尺寸及所述超高电容器的尺寸设计致使所述太阳能电池的操作电 压大体上等于所述超高电容器的操作电压。
10、 一种制造一太阳能收集/储存模块的方法，其特征在于，所述方法包 含下列步骤制造一太阳能电池，所述太阳能电池包含一基材以及形成于所述基材的 一下表面上的一导电层；制造一超高电容器，所述超高电容器包含一第一导电板；以及使用一导电性热接口材料，将所述第一导电板与所述导电层接合，并且固化所述导电性热接口材料；其中所述太阳能电池能够收集一太阳能并且将所述太阳能转换成一电 荷流，并且所述电荷流中的电荷直接聚积于所述超高电容器中。
11、 如权利要求IO所述的方法，其特征在于所述超高电容器是一平板式超高电容器，所述平板式超高电容器并且包含对应于所述第一导电板的 一第二导电板。
12、 如权利要求11所述的方法，其特征在于所述第一导电板使用一导电性热接口材料与所述导电层接合。
13、 如权利要求12所述的方法，其特征在于所述导电性热接口材料是一热固性银胶或一热固性铜胶。
14、 如权利要求11所述的方法，其特征在于所述第一导电板使用一 非导电性黏胶与所述导电层接合。
15、 如权利要求14所述的方法，其特征在于所述非导电性黏胶是一 紫外光环氧化物或一硅胶。
16、 如权利要求11所述的方法，其特征在于所述第一导电板及所述 第二导电板之间包含一液态介电质，在所述太阳能电池操作中所引发的一热 能经由所述导电层及所述第一导电板传导至所述超高电容器中。
17、 如权利要求10所述的方法，其特征在于所述太阳能电池是一薄膜型太阳能电池。
18、 如权利要求10所述的方法，其特征在于所述太阳能电池的尺寸 及所述超高电容器的尺寸设计致使所述太阳能电池的操作电压大体上等于 所述超高电容器的操作电压。
19、 一种太阳能收集/储存模块，其特征在于，包含一太阳能电池，所述太阳能电池用以收集一太阳能并且将所述太阳能转 换成一电荷流，所述太阳能电池包含一基材； 一导电层；以及一超高电容器，所述超高电容器借助所述导电层与所述太阳能电池接合.其中所述导电层同时作为所述太阳能电池的一电极及所述超高龟容器 的一第一导电板，借此所述电荷流中的电荷直接聚积于所述超高电容器中。
20、 如权利要求19所述的太阳能收集/储存模±央，其特征在于所述超高电容器是一平板式超高电容器，所述平板式超高电容器并且包含对应于所 述第一导电板的一第二导电板。
21、 如权利要求20所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述第一导电板及所述第二导电板之间包含一液态介电质，在所述太阳能电池操作 中所引发的一热能经由所述导电层及所述第一导电板传导至所述超高电容 器中。
22、 如权利要求19所述的太阳能收集/储存模块，其特征在于所述太阳能电池的尺寸及所述超高电容器的尺寸设计致使所述太阳能电池的操作 电压大体上等于所述超高电容器的操作电压。
全文摘要
本发明提供一种太阳能收集/储存模块及其制造方法。根据本发明的太阳能收集/储存模块包含一太阳能电池及一超高电容器。该太阳能电池用以收集一太阳能并且将该太阳能转换成一电荷流。该太阳能电池包含一基材以及形成于该基材的一下表面上的一导电层。该超高电容器包含与该导电层接合的一第一导电板。借此，该电荷流中的电荷直接聚积于该超高电容器中。
文档编号H01L25/00GK101533831SQ20081008610
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者叶哲良 申请人:叶哲良