专利名称：太阳能电池模块的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种太阳能电池(solar cell)模块，且特别是有关于一种发电效率提升的太阳能电池模块。
背景技术：
在全球化议题下，使用新兴能源和节能绿色科技已成为大家注目的焦点，其中太阳能是一种干净无污染且取之不尽的能源，因此在遭遇石化能源所面临的污染与短缺的问题时，首推太阳能发电相关的光电转换节能科技。太阳能电池可直接将太阳能转换为电能，而成为目前运用太阳能源的发展重点。为了解决太阳能电池昂贵的问题，许多学者专家开始投入太阳能集光装置的研究。然而，利用集光装置却会使太阳能电池温度急剧上升，反而造成效率下降的问题。此夕卜，一般以硅基材料做成的太阳能电池芯片，其光电转换效率通常会受限，于是大多数照射至太阳能电池芯片上的太阳光便形成浪费。由于大多数照射至太阳能电池芯片上的太阳光的能量并未被转换成电能，因此非太阳能电池芯片可转换波段的光，便会在太阳能电池芯片上以热能的形式散失，因此又会造成太阳能电池芯片过热，进而导致发电效率降低。
发明内容
本发明提供一种太阳能电池模块，能够同时达到芯片散热及热能循环再利用的功效，进而提升太阳能发电效率。本发明提出一种太阳能电池模块，其包括太阳能集光装置、太阳能发电芯片板以及冷却管路系统。太阳能集光装置包括第一光学表面及第二光学表面，其中光线自第一光学表面入射至太阳能集光装置，并经集光后自第二光学表面出射。太阳能发电芯片板具有受光面，用于接收自第二光学表面出射的光线。太阳能发电芯片板包括光电转换材料，且光电转换材料吸收光线中的一特定光谱频带而将其转换成电能。冷却管路系统用于供水流动，且包括热量吸收部，其中光线穿透热量吸收部而出射至太阳能发电芯片板的受光面，且流经热量吸收部的水吸收特定光谱频带以外的光。在本发明的一实施例中，上述的热量吸收部配置于太阳能集光装置的第二光学表面与太阳能发电芯片板的受光面之间，使自第二光学表面出射的光线通过热量吸收部后才出射至受光面。在本发明的一实施例中，上述的热量吸收部配置于太阳能集光装置的第二光学表面与受光面之间的空间外部，使光线通过热量吸收部后才入射至第一光学表面。在本发明的一实施例中，上述的热量吸收部配置于与太阳能集光装置的第一光学表面同侧的平面。在本发明的一实施例中，上述平面垂直于受光面并平行于第一光学表面。在本发明的一实施例中，上述的光电转换材料包括单晶硅、多晶硅或非晶硅，当光电转换材料为娃基材料时，特定光谱频带介于300nm至1107nm之间。
在本发明的一实施例中，上述的热量吸收部的材质为使特定光谱频带的光穿透的材料。在本发明的一实施例中，上述的冷却管路系统包括第一流道、第二流道以及储存水槽。第一流道配置于背对太阳能发电芯片板的受光面的一侧。第二流道连接热量吸收部且连接第一流道。储存水槽连接第一流道及第二流道而形成回路，其中具有第一温度的水自储存水槽依次流经第一流道、第二流道及热量吸收部后，又回流至储存水槽中且具有高于第一温度的第二温度。第一流道的材质包括热传导系数大于35W/mK的材料。在一实施例中，第一流道包括金属管，例如铜管。储存水槽例如为隔热液体储存槽，用于储存升温后的水。在本发明的一实施例中，上述的冷却管路系统还包括泵，用于提供水流动的动力。在本发明的一实施例中，上述的第一光学表面的面积大于第二光学表面的面积。在本发明的一实施例中，上述的第一光学表面相邻于第二光学表面。本发明另提出一种太阳能电池模块，其包括太阳能集光装置、太阳能发电芯片板、滤光接口以及冷却管路系统。太阳能集光装置包括第一光学表面、第二光学表面及第三光学表面，其中光线自第一光学表面入射至太阳能集光装置，并经集光后自第二光学表面出射。太阳能发电芯片板具有受光面，用于接收自第二光学表面出射的光线。太阳能发电芯片板包括光电转换材料，且光电转换材料吸收光线中的一特定光谱频带而将其转换成电能。滤光接口配置于第三光学表面上，滤光接口使特定光谱频带以外的光穿透第三光学表面。冷却管路系统用于供水流动，且包括热量吸收部，其中滤光接口配置于第三光学表面与热量吸收部之间，使流经热量吸收部的水吸收特定光谱频带以外的光。在本发明的一实施例中，上述的滤光接口包括镀膜或微结构。在本发明的一实施例中，太阳能电池模块还包括导热板，配置于滤光接口与热量吸收部之间。导热板例如为黑色涂层板。在一实施例中，导热板的材质包括热传导系数大于35W/mK的板材。在一实施例中，导热板的材质包括金属板。在本发明的一实施例中，上述的光电转换材料包括单晶硅、多晶硅或非晶硅，当光电转换材料为娃基材料时，特定光谱频带介于300nm至1107nm之间。在本发明的一实施例中，上述的热量吸收部包括多个流道。在本发明的一实施例中，上述的热量吸收部的材质包括热传导系数大于35W/mK的材料。在本发明的一实施例中，上述的热量吸收部的材质包括金属，例如铜。在本发明的一实施例中，上述的冷却管路系统包括第一流道、第二流道以及储存水槽。第一流道配置于背对太阳能发电芯片板的受光面的一侧。第二流道连接热量吸收部且连接第一流道。储存水槽连接第一流道及第二流道而形成回路，其中具有第一温度的水自储存水槽依次流经第一流道、第二流道及热量吸收部后，又回流至储存水槽中且具有高于第一温度的第二温度。第一流道的材质包括热传导系数大于35W/mK的材料。在一实施例中，第一流道包括金属管，例如铜管。储存水槽例如为隔热液体储存槽，用于储存升温后的水。在本发明的一实施例中，上述的冷却管路系统还包括泵，用于提供水流动的动力。在本发明的一实施例中，上述的第一光学表面的面积与第三光学表面的面积大于第二光学表面的面积。在本发明的一实施例中，上述的第一光学表面相邻于第二光学表面，第二光学表面相邻于第三光学表面，且第一光学表面与第三光学表面相对设置。基于上述，本发明的太阳能电池模块利用冷却管路系统中流经热量吸收部的水吸收太阳光谱中无法被光电转换材料吸收的特定光谱频带以外的能量，并将此热量转移至水中使水加热升温，因此不仅可降低太阳能发电芯片板的温度以提升太阳能电池芯片发电效率，还可同时达到热能循环再利用的效果。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
图1是依照本发明的第一实施例的太阳能电池模块的立体示意图。
图2是多晶硅太阳能电池的吸收光谱图。图3是太阳能光谱图。图4是水的吸收光谱图。图5是依照本发明的第二实施例的太阳能电池模块的立体示意图。图6A是依照本发明的第三实施例的太阳能电池模块的立体示意图。图6B是以另一视角所绘示的太阳能电池模块的部分立体分解示意图。图7是举例说明高通滤波器(longpass filter)的穿透率的曲线图。图8绘示本发明的实验例所使用的冷却管路系统，其中电热片用于仿真太阳能发电芯片板受热时的情形。主要元件 符号说明100、200、300:太阳能电池模块；110:太阳能集光装置；112:第一光学表面；114:第二光学表面；116:第三光学表面；120:太阳能发电芯片板；122:受光面；130、230、330、402:冷却管路系统；132、232、332:热量吸收部；134:第一流道；136:第二流道；138、406:储存水槽；138a:出口端；138b:入口端；140,412:泵；340:滤光界 面；350:导热板；
404:流道；408:电热片；410a:进 口处；410b:出 口处；D、D2:流动方向；L、L’:光线。
具体实施例方式一般而言，并非所有波长的光线能量都能转化为电能，因此入射至太阳能电池中的大部分太阳光能量都浪费成无用的热能。能够使太阳能电池芯片产生光电效应的太阳光线波长与太阳能电池芯片材料的能隙(band gap)相关，也就是太阳光线中超出光电转换材料能隙以外的能量不但无法被太阳能电池芯片转换成电能，还会造成芯片的温度上升，进而降低太阳能电池的发电效率。举例而言，多晶硅太阳能电池无法将太阳光线中波长超出1107nm以外波段的能量转换成电能，反而还会降低硅晶太阳能的发电效率。有鉴于此，本发明实施例所提出的太阳能电池模块主要是为了吸收超出太阳能电池芯片材料能隙以外的太阳光线波段能量，以降低芯片的温度并提升其发电效率，进而解决太阳光线经集光后所导致的芯片过热等问题。此外，无法被太阳能电池芯片转换成电能的太阳光线波段经吸收后会将其能量转换至水中，因而可进一步用于供应热水。因此，本发明实施例所提出的太阳能电池模块能够有效利用全局的太阳光谱的能量，并将其有效地转换成电能、热能，以达到节能低碳的功用。下文中参照随附附图来更充分地描述本发明实施例。然而，本发明可以多种不同的形式来实践，并不限于文中所述的实施例。以下实施例中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「内」、「外」等，仅是参考附加附图的方向，因此使用的方向用语是用来详细说明，而非用来限制本发明。此外，在附图中为明确起见可能将各层的尺寸以及相对尺寸作夸张的描绘。图1是依照本发明的第一实施例的太阳能电池模块的立体示意图。图2是多晶硅太阳能电池的吸收光谱图。图3是太阳能光谱图。图4是水的吸收光谱图。请参照图1，太阳能电池模块100包括太阳能集光装置110、太阳能发电芯片板120以及冷却管路系统130。太阳能集光装置110包括第一光学表面112及第二光学表面114，其中光线L自第一光学表面112入射至太阳能集光装置110,并经集光后自第二光学表面114出射。第一光学表面112例如是相邻于第二光学表面114。第一光学表面112的面积例如是大于第二光学表面114的面积。太阳能集光装置110例如是利用超精密加工滚筒而制作的微纳米光偏折膜片，而能够有效偏折光线L至所设计角度，以提高集光效率。太阳能发电芯片板120具有受光面122，用于接收自太阳能集光装置110第二光学表面114出射的光线L。利用太阳能集光装置110能够提高单位面积光能集光比，使得太阳能发电芯片板120可有效接收来自太阳能集光装置110偏折的光线L，进而降低太阳能电池芯片的使用面积及成本。举例而言，太阳能发电芯片板120可以是由彼此串、并联连接的数个太阳能电池芯片所组成。每一太阳能电池芯片包括衬底、配置于衬底上方的前电极(front contact)及背电极(back contact)、配置于两电极之间的光电转换材料,其中光电转换材料是作为主动层，用于吸收光线L中的特定光谱频带并使光能转换成电能。在一实施例中，光电转换材料的能隙(band gap)在室温下约为1.12eV，其例如是单晶硅、多晶硅或非晶硅。此外，本发明并不特别限制太阳能发电芯片板120的种类、结构或组成构件，本领域普通技术人员当可视需要而加以调整，故于此不再赘述。冷却管路系统130用于供水流动，且包括热量吸收部132、第一流道134、第二流道136以及储存水槽138，其例如是以串联的形式连接在一起。热量吸收部132连接第二流道136，且流经热量吸收部132的水可吸收光电转换材料所能吸收的特定光谱频带以外的光。在一实施例中，热量吸收部132配置于太阳能集光装置110的第二光学表面114与太阳能发电芯片板120的受光面122之间,使自第二光学表面114出射的光线L通过热量吸收部132后才出射至受光面122。热量吸收部132与第二流道136例如是以一体成型的形式连接。如图1所示，热量吸收部132例如是第二流道136的一部分，也就是热量吸收部132可以是第二流道136设置在第二光学表面114与受光面122之间的部分区段。热量吸收部132的材质为使特定光谱频带的光穿透的材料，例如是透明的玻璃、塑料或亚克力等。如此一来，利用流经热量吸收部132的水可以吸收经集光出射的太阳光线L中太阳能发电芯片板120无法吸收的太阳光线波段能量，剩余的光线L’则进入至太阳能发电芯片板120中以产生电能。因此，太阳光线L中会形成热能的部分波段于打在太阳能发电芯片板120之前就被流经热量吸收部132的水所吸收，可有助于降低太阳能发电芯片板120的温度并提升其发电效率。承上述，第一流道134配置于背对太阳能发电芯片板120的受光面122的一侧，例如是太阳能发电芯片板120的下方。第一流道134例如是紧贴附于太阳能发电芯片板120的后方，或者在第一流道134与太阳能发电芯片板120之间例如是填充有导热系数高的散热膏，而有效利用第一流道134中相对低温的水来吸收太阳能发电芯片板120上多余的热能。第一流道134的材质包括高热传导系数的材料，如热传导系数大于35W/mK的材料。在一实施例中，第一流道包括金属管，例如铜管。第二流道136连接第一流道134。在此实施例中，由于热量吸收部132与第二流道136例如是以一体成型，因此第二流道136的材质则可相同于热量吸收部132。储存水槽138则连接第一流道134及第二流道136而形成回路。储存水槽138例如为隔热液体储存槽，用于储存升温后的水。在此说明的是，具有第一温度的水自储存水槽138中沿着水流动方向D依次流过第一流道134、第二流道136及热量吸收部132之后，水又会回流至储存水槽138中且具有高于第一温度的第二温度。举例而言，冷却管路系统130还可包括泵140，用于提供水流动的动力，而将相对低温的水自储存水槽138的出口端138a引流入第一流道134中，使水在第一流道134、第二流道136及热量吸收部132中沿着流动方向D流动，水通过先流经第一流道134吸收太阳能发电芯片板120的余热并接着流经热量吸收部132吸收超出光电转换材料所吸收的特定光谱频带范围外的太阳光线波段能量的过程会被加热而使温度提升，使得吸热升温后的水会沿着流动方向D自入口端138b流入至储存水槽138中。特别说明的是，太阳能发电芯片板120中，光电转换材料能够吸收的特定光谱频带通常是取决于光电转换材料本身的特性，也就是并非所有波长的光线能量都能转化为电能，因此入射至太阳能电池中的大部分太阳光能量都浪费成无用的热能。其中，能够使太阳能电池芯片产生光电效应的太阳光线波长与太阳能电池芯片材料的能隙(band gap)相关。举例而言，当光电转换材料为娃基材料时，其能隙(band gap)在室温下约为1.12eV且能吸收的特定光谱频带介于300nm至1107nm之间。请参照图2，多晶硅太阳能电池无法将波长为1107nm以外波段的能量转换成电能，且波长大于1107nm的太阳光谱能量反而还会造成多晶硅太阳能电池温度上升，进而降低多晶硅太阳能电池的发电效率。如图3所示，在太阳光谱图中，波长大于1107nm的太阳光谱能量约占整体太阳光谱能量的20%，其会使得硅基太阳能电池的温度上升及发电效能降低。值得一提的是，请参照图4，水对于波长超过IOOOnm的长波长的光具有相当高的吸收系数，且对于波长超过1107nm的长波长的光具有更佳的吸收系数。因此，利用串联的冷却管路系统130，不仅能够利用先流经第一流道134带走芯片的热能，而且能够再流经热量吸收部132将太阳光谱中不能被转换成电能的太阳光谱能量吸收转换至水中，因此能有效地控制太阳能发电芯片板120的温度，进而可有效提升太阳能发电芯片板120的发电效率。此外，若是选择无法吸收波长超过1107nm的硅基光电转换材料并利用水作为冷却管路系统130中循环的吸热液体，则水流经串联的管路而吸收热能及红外线之后会被升温并收集至隔热的储存水槽138中，因此储存水槽138可将储存在其中的热水供应给住户直接使用。如此一来，太阳能电池模块100不但维持太阳能发电芯片板120低温及高效率的操作条件，同时也达成将残留的余热做进一步的热能循环再利用的目的，因而可有效地利用太阳的光能及热能。因此，本实施例所提出的太阳能电池模块能够有效利用全局的太阳光谱的能量，并将其有效地转换成电能、热能，以达到节能低碳的功用。图5是依照本发明的第二实施例的太阳能电池模块的立体示意图。须注意的是，在图5中，与图1相同的构件则使用相同的标号并省略其说明。请参照图5，在此实施例中，组成图5所示的太阳能电池模块200的主要构件与组成图1所示的太阳能电池模块100的主要构件大致相同，然而两者之间的差异主要是在于热量吸收部的配置位置及形式。在一实施例中，冷却管路系统230中的热量吸收部232连接第二流道136,并配置于太阳能集光装置110的第一光学表面112的第二光学表面114与受光面122之间的空间外部，使光线L通过热量吸收部232后才入射至第一光学表面112。热量吸收部232例如是配置于与太阳能集光装置110的第一光学表面112同侧的平面，且此平面例如是垂直于受光面122并平行于第一光学表面112，例如是第一光学表面112的前方。也就是说，热量吸收部232例如是以前罩板的形式配置在太阳能集光装置110的第一光学表面112前方。热量吸收部232的材质为使特定光谱频带的光穿透的材料，例如是透明的玻璃、塑料或亚克力等。热量吸收部232与第二流道136可以是以一体成型的形式连接，或是分别使用不同材料并将两者接合，本发明于此不作特别的限制。具体而言，太阳光线L会先通过作为前罩的热量吸收部232，以将光电转换材料所能吸收的特定光谱频带以外的太阳光线波段能量转移至热量吸收部232的水，接着穿透热量吸收部232的剩余光线L’则会自第一光学表面112入射至太阳能集光装置110并经集光后自第二光学表面114出射至太阳能发电芯片板120的受光面122，以进行光电转换过程产生电能。
虽然在图5所绘示的实施例中是以使水流经整片板体的内部而作为热量吸收部232为例来进行说明，但本发明并不限于此。在其他实施例中，热量吸收部232也可以是由多个流道连接而组成大面积的循环水路，只要能够使太阳光线L先穿透热量吸收部232后才入射至太阳能集光装置110即可。图6A是依照本发明的第三实施例的太阳能电池模块的立体示意图。图6B是以另一视角所绘示的太阳能电池模块的部分立体分解示意图。图7是举例说明高通滤波器(longpass filter)的穿透率的曲线图。须注意的是，在图6A及图6B中，与图1相同的构件则使用相同的标号并省略其说明。请参照图6A，在此实施例中，组成图6A所示的太阳能电池模块300的主要构件与组成图1所示的太阳能电池模块100的主要构件大致类似，然而两者之间的差异主要是在于:太阳能电池模块100是直接利用流经热量吸收部132的水来吸收超出光电转换材料所能吸收的特定光谱频带以外的太阳光线波段能量，而太阳能电池模块300则是先通过滤光界面340滤出上述特定光谱频带以外的波段后再利用冷却管路系统330中经流热量吸收部332的水进行热能吸收。如图6A及图6B所示，太阳能电池模块300包括太阳能集光装置110、太阳能发电芯片板120、滤光接口 340以及冷却管路系统330。太阳能集光装置110包括第一光学表面112、第二光学表面114及第三光学表面116。第一光学表面112例如是相邻于第二光学表面114。第二光学表面114例如是相邻于第三光学表面116。第一光学表面112与第三光学表面116例如是相对设置,如第三光学表面116例如是第一光学表面112的相反侧,也就是光线L入射至太阳能集光装置110的相对背面。此外，第一光学表面112的面积与第三光学表面116的面积例如是大于第二光学表面114的面积。滤光接口 340配置于太阳能集光装置110的第三光学表面116上。滤光界面340能够使特定光谱频带以外的光穿透第三光学表面116。换句话说，滤光接口 340例如是针对光电转换材料无法吸收的太阳光谱的波段具有抗反射的设计。在一实施例中，滤光接口 340可以是在第三光学表面116上形成镀膜，其中镀膜例如是以任何方式所沉积的金属薄膜或非金属薄膜。在另一实施例中，滤光接口 340可以是在第三光学表面116上成形微结构,其中微结构例如是任意形状的微纳米结构，如蛾眼(moth-eye)结构。通过选择特定的镀膜种类或微结构的构形尺寸，能够调整滤光接口 340针对特定波长范围的抗反射特性，使得滤光接口 340能够反射光电转换材料能够吸收的光线波段并仅让光电转换材料无法吸收的光线波段穿透出太阳能集光装置110。如图7所示，滤光接口 340例如是作为高通滤波器使用，其中波长小于SOOnm对于高通滤波器的穿透率为O %，也就是只有波长大于SOOnm才能穿透高通滤波器，且波长大于IOOOnm的光具有较佳的穿透率(约大于60% )，而波长大于1107nm的光具有更佳的穿透率，因此可通过高通滤波器滤出长波长的光。此外，冷却管路系统330的热量吸收部332连接第二流道136，且滤光接口 340则配置于第三光学表面116与冷却管路系统330的热量吸收部332之间，因而使流经热量吸收部332的水能够吸收穿过滤光接口 340的光。此外，在滤光接口 340与热量吸收部332之间还可设置导热板350，用于有效吸收穿过滤光接口 340所滤出的光线波段能量，并将此能量均匀传导至流经热量吸收部332的水中。在一实施例中，热量吸收部332包括多个流道，其例如是分布在导热板350中，而形成彼此连通的大面积循环水路。在另一实施例中，热量吸收部332也可以是如图5所绘示的整片板体，本发明于此不作特别的限制。热量吸收部340的材质包括高热传导系数的材料，如热传导系数大于35W/mK的材料。在一实施例中，热量吸收部340包括金属管，例如铜管。导热板350例如为黑色涂层板。在一实施例中，导热板的材质包括高热传导系数的板材，如热传导系数大于35W/mK的板材。在一实施例中，导热板的材质包括金属板。具体而言，在光线L入射至太阳能集光装置110之后且出射至太阳能发电芯片板120之前，利用滤光接口 340先滤出光电转换材料所能吸收的特定光谱频带以外的光，并使其穿透出太阳能集光装置110及滤光接口 340而到达冷却管路系统330的热量吸收部332，因此流经热量吸收部332的水可以吸收光电转换材料无法吸收的光线波段能量。剩余的光线L’则经滤光接口 340反射继续在太阳能集光装置110进行集光，之后再入射至太阳能发电芯片板120中反应产生电能。由于剩余的光线L’中会造成芯片温度上升的部分波段能量在进入太阳能发电芯片板120之前已被滤光接口 340滤出，因此可以维持太阳能发电芯片板120的低温及高效率。实验例为证实用于本发明实施例的太阳能电池模块确实具有上述功效，接下来将以实验例说明。以下实验例的数据结果是利用冷却管路系统及电热片来仿真冷却太阳能发电芯片板，其仅是用来说明本发明实施例的太阳能电池模块可达到降低芯片温度并将热能转移至冷却管路系统以加热冷水的效果，但并非用于限定本发明的范围。图8绘示本发明的实验例所使用的冷却管路系统，其中电热片用于仿真太阳能发电芯片板受热时的情形。如图8所示,冷却管路系统402包括铜管流道404以及5公升的储存水槽406,其是以串联的形式连接而形成回路系统。在部分流道404上设置电热片408，使流道404配置于电热片408的下方而模拟如图1所示的太阳能发电芯片板120。电热片408的尺寸为IOmmX 290mm,且具有热源功率约31.69ffatt,并控温在55°C以下。在此实验例中，冷却管路系统402还包括泵412，用于提供水流动的动力。利用泵412将水自储存水槽406引流入流道404中，使水沿着流动方向Dl流动，并流经电热片408下方以吸收热能，之后再回流至储存水槽406中。而所使用的泵功率为1.lWatt，且此泵可在直径为6mm的流道404中驱动水流达流速5.5ml/sec0持续测试6小时并在不同的时间点量测流道404中水流通过电热片408之前进口处410a的水温、水流通过电热片408之后出口处410b的水温以及储存水槽406内的水温，并计算水所吸收的热量及热损率，其实验数据结果列在下表I中。其中热损率的定义为:
权利要求
1.一种太阳能电池模块，其特征在于，包括: 太阳能集光装置，包括第一光学表面及第二光学表面，其中光线自该第一光学表面入射至该太阳能集光装置，并经集光后自该第二光学表面出射； 太阳能发电芯片板，具有受光面，用于接收自该第二光学表面出射的该光线，其中该太阳能发电芯片板包括光电转换材料，且该光电转换材料吸收该光线中的特定光谱频带而将其转换成电能；以及 冷却管路系统，用于供水流动，且包括热量吸收部，其中该光线穿透该热量吸收部而出射至该太阳能发电芯片板的该受光面，且流经该热量吸收部的水吸收该特定光谱频带以外的光。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该热量吸收部配置于该太阳能集光装置的该第二光学表面与该太阳能发电芯片板的该受光面之间，使自该第二光学表面出射的该光线通过该热量吸收部后才出射至该受光面。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该热量吸收部配置于该太阳能集光装置的该第二光学表面与该受光面之间的空间外部，使该光线通过该热量吸收部后才入射至该第一光学表面。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块，其特征在于，该热量吸收部配置于与该太阳能集光装置的该第一光学表面同侧的平面。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池模块，其特征在于，该平面垂直于该受光面并平行于该第一光学表面。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该光电转换材料包括单晶硅、多晶娃或非晶娃，当该光电转换材料为娃基材料时，该特定光谱频带介于300nm至1107nm之间。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该热量吸收部的材质为使该特定光谱频带的光穿透的材料。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该冷却管路系统包括: 第一流道，配置于背对该太阳能发电芯片板的该受光面的一侧； 第二流道，连接该热量吸收部且连接该第一流道；以及 储存水槽，连接该第一流道及该第二流道而形成回路，其中具有第一温度的水自该储存水槽依次流经该第一流道、该第二流道及该热量吸收部后，又回流至该储存水槽中且具有高于该第一温度的第二温度。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一流道的材质包括热传导系数大于35W/mK的材料。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一流道包括金属管。
11.根据权利要求8所述的太阳能电池模块，其特征在于，该储存水槽为隔热液体储存槽，用于储存升温后的水。
12.根据权利要求8所述的太阳能电池模块，其特征在于，该冷却管路系统还包括泵，用于提供水流动的动力。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一光学表面的面积大于该第二光学表面的面积。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一光学表面相邻于该第二光学表面。
15.—种太阳能电池模块,其特征在于,包括: 太阳能集光装置，包括第一光学表面、第二光学表面及第三光学表面，其中光线自该第一光学表面入射至该太阳能集光装置，并经集光后自该第二光学表面出射； 太阳能发电芯片 板，具有受光面，用于接收自该第二光学表面出射的该光线，其中该太阳能发电芯片板包括光电转换材料，且该光电转换材料吸收该光线中的特定光谱频带而将其转换成电能； 滤光接口，配置于该第三光学表面上，该滤光界面使该特定光谱频带以外的光穿透该第三光学表面；以及 冷却管路系统，用于供水流动，且包括热量吸收部，其中该滤光接口配置于该第三光学表面与该热量吸收部之间，使流经该热量吸收部的水吸收该特定光谱频带以外的光。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其特征在于，该滤光接口包括镀膜或微结构。
17.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括导热板，配置于该滤光接口与该热量吸收部之间。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池模块，其特征在于，该导热板为黑色涂层板。
19.根据权利要求17所述的太阳能电池模块，其特征在于，该导热板的材质包括热传导系数大于35W/mK的板材。
20.根据权利要求17所述的太阳能电池模块，其特征在于，该导热板的材质包括金属板。
21.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其特征在于，该光电转换材料包括单晶娃、多晶娃或非晶娃，当该光电转换材料为娃基材料时，该特定光谱频带介于300nm至1107nm 之间。
22.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其特征在于，该热量吸收部包括多个流道。
23.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其特征在于，该热量吸收部的材质包括热传导系数大于35W/mK的材料。
24.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其特征在于，该热量吸收部的材质包括金属。
25.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其特征在于，该冷却管路系统包括: 第一流道，配置于背对该太阳能发电芯片板的该受光面的一侧； 第二流道，连接该热量吸收部且连接该第一流道；以及 储存水槽，连接该第一流道及该第二流道而形成回路，其中具有第一温度的水自该储存水槽依次流经该第一流道、该第二流道及该热量吸收部后，又回流至该储存水槽中且具有高于该第一温度的第二温度。
26.根据权利要求25所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一流道的材质包括热传导系数大于35W/mK的材料。
27.根据权利要求25所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一流道包括金属管。
28.根据权利要求25所述的太阳能电池模块，其特征在于，该储存水槽为隔热液体储存槽，用于储存升温后的水。
29.根据权利要求25所述的太阳能电池模块，其特征在于，该冷却管路系统还包括泵，用于提供水流动的动力。
30.根据权利要求15所述的太阳能电池模块,其特征在于,该第一光学表面的面积与该第三光学表面的面积大于该第二光学表面的面积。
31.根据权利要求15所述的太阳能电池模块,其特征在于,该第一光学表面相邻于该第二光学表面，该第二光学表面相邻于该第三光学表面，且该第一光学表面与该第三光学表面相对设 置。
全文摘要
一种太阳能电池模块，其包括太阳能集光装置、太阳能发电芯片板以及冷却管路系统。太阳能集光装置包括第一光学表面及第二光学表面，其中光线自第一光学表面入射至太阳能集光装置，并经集光后自第二光学表面出射。太阳能发电芯片板具有受光面，用于接收自第二光学表面出射的光线。太阳能发电芯片板包括光电转换材料，且光电转换材料吸收光线中的一特定光谱频带而将其转换成电能。冷却管路系统用于供水流动，且包括热量吸收部，其中光线穿透热量吸收部而出射至太阳能发电芯片板的受光面，且流经热量吸收部的水吸收特定光谱频带以外的光。
文档编号H01L31/052GK103178146SQ201210410210
公开日2013年6月26日 申请日期2012年10月25日 优先权日2011年12月21日
发明者林晖雄, 廖启宏, 林俊廷, 吴宗哲, 杨文勋 申请人:财团法人工业技术研究院