轻质太阳能电池模组建材及具该建材的隔音壁的制作方法

一种太阳能电池模组建材，尤其是轻质的太阳能电池模组建材，以及具有轻质太阳能电池模组建材的隔音壁。

背景技术：

绿色能源，又称为清洁能源，是将一种无污染的能量来源如风力，水力，太阳能等转换为电能使用，近年来，随着太阳能科技兴起，光电转换效率逐步提升，许多国家于日照充足的建筑体或空旷地开始增设太阳能板，一般房屋顶楼或道路上的电子指示标志牌都是目前常见太阳能板加载的区域，而接收的太阳能将转换为电能供给于电器或电子装置使用。

传统的太阳能模组如图1所示，其整体结构由上而下包括玻璃基板91，eva胶黏层92，太阳能电池93，eva胶黏层92，及背板94，其结构组合的方式是由eva胶黏层92经热压熔融后，使玻璃基板91及背板94熔固包覆太阳能电池93，并且变成高透光性的形样，其中，最上层的玻璃基板91形成一防护层，避免太阳能电池93遭受外力破坏，并且容许太阳光穿透，相对最下层的背板94除同样具有防护作用，也和玻璃基板91共同作为支撑结构，确保整个太阳能模组的结构强度，藉此形成一完善可运作的太阳能模组。

上述的太阳能电池本身是利用半导体方式制成，厚度非常薄，轻轻一晃都可能造成碎裂或肉眼难以见到的微裂，使得所发电能无法顺利输出。所以具防护作用的玻璃基板必须具备足够强的厚度及强度，依照目前的技术，组装完成后160公分长、100公分宽的太阳能模组，重量高达20公斤，这使得挂载该模组的建筑体负重增加不少。若是加载于大楼屋顶，只要设置百余平方公尺的太阳能模组，就会额外替大楼增加高达数十吨的重量负担，大幅影响大楼本身结构强度。

再一方面，如果要大幅度地提升太阳能发电量，增加绿色能源对于国家整体能源的占比，就必须拥有可以置放太阳能板的大面积土地，若设置在荒郊野外，不仅需要考虑额外架设线路而运输配送所生电力，也附带造成维修保养的困难，意味着成本必须向上增加；反之，要在已经开发的城镇装设，土地取得成本又太高，因此难以觅得合适的地方开发。因此，寻找已经伫立存在的公共建筑场域设置，才是能同时兼具提升太阳能供电比率及符合成本效益的做法。能符合上述条件的建筑包括在封闭的高速公路、高架铁路或捷运的隔音壁，以及桥梁两侧的护栏等，不仅无须付费征收，也可以方便保养维护。

不幸地，如果要大面积地将现有的太阳能模组安装在桥梁侧面或高架道路的隔音墙上，动辄数吨的重量增加，无疑将危及桥梁或隔音墙的寿命；此外，若直接附挂于高速公路的两侧隔音墙上，暴露在外的太阳能模组一旦遭遇汽车失控强烈撞击时，碎裂的玻璃反而容易造成更多的人体伤害，因为上述的建筑结构安全和人身安全顾虑，使得这样的想法完全不具可行性。

综上所述，本发明期望能将太阳能模组的重量大幅减轻、且将结构支撑强度向上提升，更期望将太阳能模组能同时具有吸音结构，于增加电力供应的同时兼具降低噪音污染的功效，解决上述种种问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的，在提供一种具有吸音效果的轻质太阳能电池模组建材，不仅增加绿能发电而达成节能减碳，并同时减少噪音污染。

本发明的另一目的，在提供一种轻质太阳能电池模组建材，藉由挠性透光防护层及轻量刚韧的支撑结构，大幅减轻建材的重量，使其对于所设置的建筑物结构和寿命的损害大幅降低。

本发明的再一目的，在提供一种结构不含玻璃材质的轻质太阳能电池模组建材，即使遭受强烈碰撞时，高延展性的结构也不易碎裂造成伤害，使得安装于高速公路侧边作为隔音壁的安全性得以提高。

本发明的又一目的，在提供一种具轻质太阳能电池模组建材的隔音壁，不仅可以达成降低噪音的基本功效，还可进一步太阳能发电，达成节能减碳的环保目的。

本发明的又另一目的，在提供一种具轻质太阳能电池模组建材的隔音壁，由于挠性透光防护层可被些微染色，使得大面积装设时，甚至可以拼装作为装置艺术，美化市容。

本发明所揭示的一种轻质太阳能电池模组建材，包括一支撑装置同时连结一片形成有复数个穿孔的穿孔板及一太阳能电池模组，该支撑装置更包括一个格栅件，且该格栅件具有彼此平行的一支撑侧面和一透孔侧面，且形成有复数个贯穿上述支撑侧面和透孔侧面的格栅孔；以及至少一片组设于前述支撑侧面的支撑板，供与上述太阳能电池模组连结；前述穿孔板则设置于前述格栅件的前述透孔侧面，供与上述格栅件及上述支撑板共同形成复数个吸音阻隔空间，以及前述穿孔是被暴露于格栅件外侧而供声波通过前述穿孔而进入前述吸音阻隔空间；及每一前述太阳能电池模组藉由固着部将该太阳能电池本体和挠性透光防护层组设至前述支撑板，以及前述太阳能电池本体是被设置于前述挠性透光防护层和前述支撑板间，并且受前述挠性透光防护层的遮蔽保护。

再者，将上述轻质太阳能电池模组建材结合至一对固定装置，即可成为一种具轻质太阳能电池模组建材的隔音壁，供设置于一建筑物，而该具轻质太阳能电池模组建材的隔音墙包括：至少一轻质太阳能电池模组建材及至少一对固定装置。

由于采用例如树脂材料制成的挠性透光防护层、以及例如铝合金或钛合金等高延展性金属材制的格栅件结构，不仅使得整体结构重量减轻，并提升搬运及安装的更便利性，减少对于所安装的结构物造成负担，且可提升使用后受撞击时的安全性；再者，不仅是经由太阳能发电达成节能减碳的功效，并同时藉由穿孔板、格栅件、及支撑板形成的吸音阻隔空间，吸收环境噪音，降低噪音污染，让生活舒适度的提升成为可行。

附图说明

图1为本发明一种公知技术的立体透视图，说明传统太阳能电池模组结构。

图2为本发明第一较佳实施例的部分立体图，用于说明设置于屋顶上的隔音壁结构。

图3为本发明第一较佳实施例的建材爆炸图，用于说明轻质太阳能电池模组建材结构。

图4为图3的部分立体透视图，用于说明吸音阻隔空间。

图5为本发明第二较佳实施例的部分立体图，用于说明高速公路两侧隔音壁结构。

图6为本发明第二较佳实施例的建材爆炸图。

图7为图6的部分立体透视图，用于说明吸收声波的结构组成。

图8为本发明第三较佳实施例的部分立体示意图。

符号说明

1、1’、1”…轻质太阳能电池模组建材11、11’…支撑装置

111、111’…格栅件1111、1111’…支撑侧面

1113、1113’…透孔侧面1115、1115’…格栅孔

1117’…安全透孔113、113’…支撑板

13、13’、13”…穿孔板131…穿孔

133…吸音阻隔空间1331’…第一吸音阻隔空间

1332’…第二吸音阻隔空间135’…吸音件

15、15’、15”…太阳能电池模组151、151’…太阳能电池本体

153…挠性透光防护层155…固着部

2、2’、2”…固定装置21…金属滑轨

22…限制件23’…h型金属架

24’、24”…卡制槽25’…防脱落缆绳

26’…封盖卡槽件8’…声波

91…玻璃基板92…eva胶黏层

93…太阳能电池94…背板

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合说明书附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚呈现；此外，在各实施例中，相同的元件将以相似的标号表示。

本案第一较佳实施例，请一并参照图2至图4所示，是一种安装于建筑物屋顶，且采用轻质太阳能电池模组建材的隔音壁，为便于说明，在本实施例中仅绘示一片轻质太阳能电池模组建材1与一对用于固定该轻质太阳能电池模组建材1的固定装置2。

其中，轻质太阳能电池模组建材1包括一支撑装置11、一穿孔板13、及一太阳能电池模组15。由支撑装置中的格栅件111与支撑板113共同作为支撑整体结构的装置，且为增加结构强度同时降低总重量，格栅件111与支撑板113采用例释为铝合金的金属所制成，并且将格栅件111具有的支撑侧面1111与透孔侧面1113之间贯穿形成例释为规则的六角形格栅孔1115，一方面保有三维的支撑强度，另方面大幅降低整体结构重量；更藉由组设于支撑侧面1111的支撑板113，强化太阳能电池模组15与支撑装置11之间的连结。

另方面，上述穿孔板13则被设置于上述格栅件111的透孔侧面1113，藉此与格栅件111及支撑板113共同形成复数个吸音阻隔空间133，且面向例如原有的屋顶，供使得建筑物内或其他场域所发出任何形式的声波，经由穿孔板13上的复数个穿孔131进入吸音阻隔空间133后，大部分声波随即被阻隔于空间内无法穿出，并且不断被格栅件111和支撑板113及穿孔板13所吸收，藉此避免噪音传输。此外，经由多次实验发现，此处的穿孔板13以开孔率不高于3％，且穿孔131的孔径不大于1公厘(mm)，吸音效果较好。

太阳能电池模组15则相反于上述穿孔板13的设置方向，面向阳光照射区供接受太阳能，其中，太阳能电池模组15中的太阳能电池本体151藉由固着部155与支撑板113相互连结，固着部155于本例中例释为一层eva黏着层，可供直接以最低热熔温度加热进行熔固，而太阳能电池本体151用于接收太阳能的接收面则设置有一层挠性透光防护层153，于本例中例释为一层硅胶层，且透光率至少达95％，供除了保护太阳能电池本体151不受外物侵害之外，更可以提升转换效率，尤其较传统的玻璃防护层更薄更轻，以达到大幅减重的目的。

本例中的固定装置2包括复数个对彼此平行设置的金属滑轨21，以及设置于金属滑轨21上的复数个对限制件22。组装时，先将金属滑轨21以例如螺栓设置于例如水泥的建筑物顶壁上，再将上述轻质太阳能电池模组建材1以穿孔板13面向顶壁方向放置于金属滑轨21上，并将两个限制件22分别对应于该建材的底端角，由上向下抵触限制建材的位移，同时另以锁固件锁合于金属滑轨21上。

另有一种提升太阳能供电的绿能供电，是将伫立于高速公路两侧的隔音墙中的隔音板卸除，并更换为本发明的轻质太阳能电池模组建材，与现有固定装置组成本案第二较佳实施例，请一并参照图5至图7，一种具轻质太阳能电池模组建材的隔音壁，为将太阳能使用率提到最高，本例中是将两片轻质太阳能电池模组建材1’两两相背设置，让太阳能电池两两面向外侧，穿孔件则彼此相互面对设置。于本例中，由两建材的对称中线向左右两方依序对称设置的是轻质太阳能电池模组建材1’中的穿孔板13’，支撑装置11’，太阳能电池模组15’。

其中，支撑装置11’包括格栅件111’，为减轻整体结构重量，藉由将格栅件111’中的支撑侧面1111’与透孔侧面1113’贯穿形成格栅孔1115’，并使格栅孔1115’成为一种具有周期性规则形状且为多边透空柱形的贯穿孔，于本例中贯穿孔例释为长短不一的规则梯形组合，藉此增强整体装置结构强度，便于阻挡高速公路上的侧风压，当然，熟悉此技术领域的人亦可轻易理解具有周期性规则形状的多种几何结构透孔组合，都可以符合构成本案的格栅件。本例中，另于格栅件111’连结支撑侧面1111’与透孔侧面1113’的顶面及底面连线方向，贯穿形成至少一对安全透孔1117’。

由于本例中的轻质太阳能电池模组建材，是以高延展性的钛合金以及铝合金作为支撑装置和穿孔板，并且以硅胶层作为挠性透光防护层，即使遇上汽车高速撞击，因外层具有树脂和硅胶防护层，供强力黏着太阳能电池本体，均可大幅降低以往若采用玻璃材质太阳能电池的伤害风险，使得在高速公路两侧，以本案的轻质太阳能电池模组建材替代现有隔音板作为隔音墙成为可行，还可进一步提供绿色能源。

随着高速行驶的汽车震动所发出声波8’，经由空气介质传递至本例中的太阳能电池模组15’，经介面穿透、反射及吸收后，穿透太阳能电池本体151’的声波8’随即经由支撑板113’进入到第一个吸音阻隔空间1331’，部分受该空间的吸收转换，即使未被吸收的声波顺利穿透出第一吸音阻隔空间1331’，随后，立即进入至第二吸音阻隔空间1332’同样被吸收转换，为增强吸音效果，本例中更于两穿孔板13’之间设置一例释为吸音棉的吸音件135’，以供能量较高的声波完全被两个阻隔空间及吸音件135’吸收，藉此降低噪音污染，而熟悉此吸音技术领域的人士亦可轻易理解将两建材中的穿孔板13’作位置调整，使得两板穿孔131’形成的通孔孔径以及开孔率进一步缩小，都是运用本发明的可行作法。

为将轻质太阳能电池模组建材安装于高速公路的两侧建筑物，于本例中，固定装置2’例释为现有的复数对h型金属架23’，且每一柱h型金属架23’依照目前常见的结构，形成两相互对称的卡制槽24’，安装过程中，将h型金属架23’设置于建筑物上，再将本案的轻质太阳能电池模组建材1’逐一由金属架上方放入固定，设置完后再于两h型金属架23’上加一封盖卡槽件26’，除此之外，为提升安全性，于每一建材两侧，分别设置防脱落缆绳25’，该防脱落缆绳25’对应穿过上述格栅件111’中的安全透孔1117’，并连结固定于h型金属架23’底端及封盖卡槽件26’，藉此成为安全的太阳能隔音墙，当然，熟悉此固定技术领域的人亦可轻易得知当建材放入h型金属架之前，可再额外增加防护夹(图未示)夹于建材两侧再放入架内，并由防护夹上形成安全透孔供防脱落缆绳穿透，均不碍于本案实施。

随着第二实施例的隔音墙更换，原有的隔音墙大部分为了提升隔音效果，有时会在隔音墙最上方朝向车道方向内弯延伸增加一道隔音板，由于此时面向车道的方向不易受太阳光照射，故在如图8所示的第三较佳实施例中，隔音壁的这一层会仅采用单层的轻质太阳能电池模组建材1”，搭配固定装置2”使用，固定装置2”中的卡制槽24”更增设一防呆凸轴部(图未示)，使得每一建材都能以穿孔板13”朝向车道，太阳能电池模组15”朝向上的正确方位安装，藉此使汽车震动发出的声波直接被吸音阻隔空间吸收，太阳光能直接照射至太阳能电池模组15”。当然，熟悉本技术领域人士可以轻易理解，以上三种实施例中的建材组合方式皆可相互交替装设，并非必要搭配特定固定装置使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。