CN201285767Y - 一种光电模块 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种光电模块，其具有光电元件，所述光电元件表面设有可反射光线的反射隔热件，通过所述光电元件的光线照射到所述反射隔热件后，可通过所述反射隔热件本身的特性来反射部份光线而使所述光线再次穿过所述光电元件，在提供隔热的同时能有效提升发电效率。

Description

一种光电模块
技术领域
本实用新型涉及一种模块化的光电装置，尤指一种可提高发电效率同时兼具隔热功能的光电模块。
背景技术
随着节能与环保的诉求，太阳能发电已成为新兴能源的热门技术，许多产品，如热水器、小型家电等，早已采用太阳能作为辅助或主要的能源供应方式。
基于太阳能有许多优点，例如源源不断、清洁、安全且不受任何垄断，更不会导致污染，确实是无后顾之忧的新一代能源。
用以将太阳能转为电能的技术中，最常用的便是太阳能板，而太阳能板中包括可利用太阳光直接发电的复数光电半导体薄片，其原理大致来说将高纯度的半导体材料加入一些不纯物，以使前述半导体材料呈现不同的性质。例如，加入硼可形成P型半导体，加入磷可形成N型半导体。当P型半导体与N型半导体相结合之后，于太阳光入射时，N型半导体之内的电子被击出，但都马上跳到P型半导体之内而无法退回，形成单向导电，而p型半导体与N型半导体的接合面有电子扩散，大量的自由电子伴随而生，而此电子的移动又产生了电流，也就是在前述接合面产生电位差。
同时，早期关于太阳能板的应用多半装设于计算机、手表等小型电器产品中，随着半导体制程技术的进步，现行太阳能板的尺寸与以往的太阳能板比起来，更是大了许多，其主要目的在于使受光面积越大，如此所能产生的发电量相对越高。因此，太阳能板大多朝大尺寸的技术发展。
此外，虽然有许多建筑物或交通工具已经采用太阳能板作为辅助的电力来源，例如装设于建筑物的墙壁壁面、或非建筑物上(诸如交通工具的顶部)，但太阳能板的发电效率仍受制于本身面积的大小，而无法在相同面积与等量光线之下有效提高发电的效率。
再者，现行的太阳能板在结合建筑物或交通工具使用时是了使其能维持发电时的稳定性，势必装设于日照充足的场所，如建筑物或非建筑物的向阳面、车顶等，而日照常时间照射下，热能容易通过辐射或传导等方式，进到建筑物或交通工具内部，导致温度升高，造成生活上的不便。
为了提高太阳能板的发电效率，遂发展出另一种双面照光的太阳能电池模块，所述太阳能电池模块设有双面的太阳能板，将可双面照光的太阳能电池模块倾斜设置，令其上太阳能板表面朝上，以直接吸收太阳能的照射光，并在太阳能电池模块的背光位置水平面设置有一反射板，以便利用所述反射板将太阳光反射至下太阳能板，进而达到双面照光的目的。
由于此种双面照光的太阳能电池模块需要较大的反射空间，导致具有体积大、占面积的缺点，且于午后时，背光位置将无法提供反射光给下太阳能板，而受限于利用时间。
再如中国台湾省专利公报公告号第536063号新型专利，公开一种太阳能光电模块，所述太阳能光电模块包括一具有双面吸收光的太阳能板以及一位于所述太阳能电池模块的背光位置的背光模块，且所述背光模块的侧边突起而环设于所述太阳能电池模块的周围，利用所述背光模块的侧边聚光突起部位进行聚光作用，提供光源给太阳能光电模块的太阳能板吸收，以藉此达到双面吸收光的特性。
但是，此种以背光模块周边设置聚光突起部位的技术，虽然能将太阳光再次供应到太阳能板，然突起高度受制于整体太阳能光电模块的厚度，导致再次提供至太阳能板的光源有限，无法有效提高发电效率。再者，目前所需要的光电模块除了要具备环保节能的特性外，也需要满足重量轻、厚度薄等特性，而上述的太阳能光电模块必须要额外设置聚光突起部位，除了导致整体厚度提高，丧失轻薄的特点外，也不利于组装与制造。
另外，诸如中国台湾省专利公报公告号第M325607号新型专利公开一种以单芯片控制具有羽翼式平面镜的太阳能板装置，主要配合太阳光线追踪装置来调整太阳能板，使太阳能板和太阳光线能保持在近乎垂直状态。同时，在太阳能板的长侧边辅助设计可以改变倾斜角的平面镜，将垂直于太阳板以外的光线，经过平面镜反射的后的垂直分量，可以将垂直于太阳板以外的光线再利用，以提升太阳能板的光电转换能量。
但是，此种专利技术必须调整太阳能板及倾转额外设置的平面镜，故在结构上相对较为复杂，成本自然相对提高。而且，对于一般采固定设置的太阳能板，势难以达成移动太阳能板的目的；换言之，此种专利技术无法应用于既有建筑物或非建筑物中，而需要重新进行配置。
发明内容
本实用新型的一目的，在于提供一种可提升发电效率与具有隔热功能的光电模块。
本实用新型的又一目的，在于提供一种具有广泛应用功能的光电模块。
为达上述目的及其他目的，本实用新型提供一种光电模块，所述光电模块包括光电元件，所述光电元件的表面设有反射隔热件；如此一来，当入射的光线通过所述光电元件时，可由所述光电元件进行光电转换产生电能，而光线照射到所述反射隔热件后，复可令部份光线通过所述反射隔热件且其他的光线则由所述反射隔热件予以反射，使反射后的光线再次穿过所述光电元件，而增加所述光电元件可进行光电转换产生电能的光线量。藉此，所述光电元件可进行多次的光电转换，有效提升发电效率。
前述的光电模块中，还可包括设于所述反射隔热件底部的板材，其中，所述反射隔热件设于所述板材与所述光电元件之间，所述板材可为玻璃、建材、或其他建筑物与非建筑物。在一实施态样中，所述光电模块可包括用于容置所述板材、所述反射隔热件、以及所述光电元件的框体，而所述框体则可直接装设于一般建筑的窗户、天窗、壁面等，达到便利施工、搬运等实用进步性。
与现有技术相比，本实用新型所述的光电模块，采用了反射隔热件，当光线照射时产生的热能，如热辐射等，可通过所述反射隔热件将的部分反射或隔离，使热能不会全部通过所述光电模块，可达到隔热的效果。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例的立体图。
图2是本实用新型第一实施例的侧视图。
图3是本实用新型第二实施例的立体图。
图4是本实用新型第三实施例的立体剖视图。
图5至图7是本实用新型第三实施例的变化例的剖视图。
图8是本实用新型的使用示意图。
图9是本实用新型的另一使用示意图。
图10是本实用新型的再一使用示意图。
附图标记说明：光电模块-1；反射隔热件-10；光电元件-11；导线-110；板材-12；中空层-120；入射光-2；框体-3；建筑物-4；屋顶-40；交通工具-5。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图1、图2所示，分别为本实用新型第一实施例的立体图与侧视图，如图所示，本实施例的光电模块1包括反射隔热件(reflective insulatingelement)10、以及光电元件11。
所述反射隔热件10可为热反射薄膜、热反射薄板或其他可将通过所述光电元件11的光线加以反射芝等效元件，也即，只要可将诸如太阳光照射所产生的热辐射、光线等进行反射并且达成隔热的功能，均适用于本实用新型。再者，可依照使用时的需求，设置为可透光、半透光或不同透光程度的反射隔热件10；例如，设置于建筑物中的屋顶、墙壁等建材表面时，则所述反射隔热件10可为不透光的元件，若设置于玻璃、天窗等板材或其他非建筑物中之时，则所述反射隔热件10可为不透光或半透光的元件。
本实施例以隔热膜为例说明所述反射隔热件10，更具体而言，所述反射隔热件10可为用来阻隔阳光热源的隔热膜、多层隔热膜贴片、具有适当厚度的聚酯(polyester，PET)薄膜、或其他等效膜层。以多层隔热膜贴片来说，可使用由多层基膜结合多层抗光线层以及抗刮耐磨层，以在兼顾可见光透光率的前提下，达到隔热效果佳，以及依需要选择地提高多层隔热膜贴片的抗红外线、抗紫外线或抗刮耐磨功效。而就PET薄膜来说是了使PET薄膜具有较佳的抗红外线及抗紫外线能力，也可在PET薄膜的表面覆盖含有例如镍、银、铝、铬等金属的金属层、或者增加含有机染料的染色层。
应注意的是，虽本实施例中的反射隔热件10是一独立构件，可通过接着剂、光学胶液、光学胶带等，将所述反射隔热件10胶合于所述光电元件11表面。但，在其他实施例中，所述反射隔热件10也可为一体设置于所述光电元件11的膜层。举例来说，可在所述光电元件11一表面上依序涂布具有中反射率的涂层、具有高反射率的涂层、以及具低反射率的涂层，以构成所述反射隔热件10。同时，所述反射隔热件10也非以前述隔热膜、多层隔热膜贴片、及PET薄膜为限，也可为纳米结构光学隔热膜片或其他兼具反射与隔热功能的等效元件。
所述光电元件11可为非晶硅太阳能板、单晶硅太阳能板、多结晶硅太阳能板，或相关以硅晶圆结合半导体制程产制的太阳能板；或者，所述光电元件11可为薄膜太阳能板，其材料包括例如微晶硅(Nanocrystalline Silicon，nc-Si，也被称为Microcrystalline Silicon，mc-Si)、铜铟硒化物(Copper IndiumDiselenide，CIS，或者Copper Indium Gallium Diselenide，CIGS)、多接面砷化镓(GaAs Multijuction)、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells)等。换言之，所述光电元件11可为本实施例所述的太阳能板或其他太阳能板，而由于所述多个太阳能板的种类与结构均为现有，故在此不再一一说明。
在本实施例中，所述光电元件11以具有高透光率与低反射率等特性者为例作说明。当例如太阳光等光线穿过所述光电元件11时，所述光电元件11进行光电转换产生电能，所述电能可由所述光电元件11所连接的导线110对外传输。由于诸如太阳能板的光电元件11属现有者，故在此不再详加说明。
通过上述结构，当太阳光等入射光2在接触到所述光电元件11时，首先由所述光电元件11进行光电转换产生电能，而所述入射光2穿过所述光电元件11照射到所述反射隔热件10时，所述反射隔热件10可将部份的入射光2进行反射，经反射后的反射光2可接触并穿过所述光电元件11。如此，当所述光电元件11在进行光电转换时，除了所述入射光2可作为光电转换的光能来源外，经所述反射隔热件10反射后的反射光2可进一步增加光能来源，达到提高出光电转换的发电效率。
再者，太阳光等光线持续照射本实施例的光电模块1时，所述反射隔热件10除了反射所述入射光2之外，同时把热辐射等进行反射或隔离，而能有效将热能隔绝在外，达到隔热的功能。
请参阅图3所示，是依本实用新型第二实施例所绘制的立体图，如图所示，本实施例的光电模块1复包括设于所述反射隔热件10底部的板材12，其中所述反射隔热件10设于所述板材12与所述光电元件11之间。所述板材12依照使用场所或使用时的需求而决定，本实施例中的板材12可为例如玻璃，诸如窗户、天窗、橱窗等所使用的玻璃；当然，在其他实施例中所述板材12或可为建筑物的墙壁、屋顶、屋檐、建筑用的建材。也即，所述板材12可为用于固定所述反射隔热件10与所述光电元件11的固定件。而且，所述反射隔热件10与所述光电元件11如图1、图2所示，故不赘述。
在本实施例中，可例如以接着剂、光学胶液、光学胶带等，将所述反射隔热件10、所述光电元件11与所述板材12相互胶合为所述光电模块1，或者，直接将所述反射隔热件10一体设置于所述板材12表面或一体设置于所述光电元件11表面。
在本实施例中，所述反射隔热件10可与前述第一实施例一样应用隔热膜、多层隔热膜贴片、及PET薄膜；或者，可在所述光电元件11或所述板材12上涂布不同反射率的涂层作为，例如橱窗玻璃，透镜等之上；或者，采用诸如低辐射玻璃(Low-E Glass)的镀膜玻璃，其中低辐射(Low-E)玻璃具有高透明、低眩光率、以及较佳的辐射热阻绝效果，并可分为线上镀膜低辐射(Hard Low-E)玻璃、离线镀镆低辐射(Soft Low-E)玻璃、以及薄膜镀镆低辐射(PET Low-E)玻璃等。由于Low-E玻璃的结构与作用原理均为现有，故在此不再多作说明。
本实施例的光电模块1可结合于一般建筑用的建材、玻璃、或其他板材等，在太阳光等光线照射时，可提高出所述光电元件11的光电转换时的发电效率并兼具隔热功能。
请参阅图4所示，是依本实用新型第三实施例所绘制的立体剖视图，如图所示，本实用新型的光电模块1除了具有前述的反射隔热件10、光电元件11与板材12外，更进一步包括有框体3，其可为窗户用的窗框、车用天窗的窗框或建筑物用的框架等，则所述反射隔热件10、所述光电元件11与所述板材12以接着剂、光学胶液、光学胶带等，胶合为所述光电模块1之后，即可组入所述框体3内部，这样，所述光电模块1可直接装设于一般建筑物或非建筑物的壁面上，而具有快速安装、便利运输等实用进步性。
再者是了提高所述光电模块1的隔热效果，可使部分构件之间具有间隙。
如图5所示，可改变图4的结构，使所述反射隔热件10与所述板材12之间具有间隙，而形成一中空层120；或者，如图6所示，可使所述板材12、所述反射隔热件10、以及所述光电元件11之间均具有间隙，也即，分隔设置所述反射隔热件10、所述光电元件11、以及所述板材12之间，而形成两中空层120；或者，如图7所示，使所述反射隔热件10与所述光电元件11之间具有间隙，而形成一中空层120。如此，太阳光等光线照射所述光电元件11时，除了由所述反射隔热件10将热辐射等进行反射/隔离之外，进一步由所述中空层120将所述反射隔热件10、所述光电元件11与所述板材12间的热传导进行隔离，进而能提高隔热效果。
请参阅图8、图9所示是本实用新型的使用状态使用示意图，如图8所示，所述框体3设置于建筑物4的壁面，所述框体3内部则如第三实施例具有前述的反射隔热件10、光电元件11与板材12(图8中仅显示光电元件11)。如第9图所示是本实用新型的另一使用状态示意图，建筑物4具有屋顶40，屋顶40表面设有所述光电模块1；而且，由于所述光电模块1设置于所述屋顶40，若不希望太阳光等光线进入所述建筑物4内部，则所述反射隔热件10可设置为不透光的反射隔热件。如图10所示是本实用新型的再一使用状态示意图，诸如汽车的交通工具5具有天窗，第二实施例的光电模块1可设于所述天窗；或者，可选择在所述天窗设置第三实施例的光电模块，也或直接将前述不同实施例的光电模块设于车顶，而非局限于此。
请参阅全部附图所示，本实用新型相较于现有技术，可达成的功效如下：
一、光电模块1的光电元件11设有反射隔热件10，而所述反射隔热件10兼具有反射光线与进行隔热的功能，因此，所述光电元件11进行光电转换产生电能时，其光源除了来自太阳光等光线的直接照射外，同时接收所述反射隔热件10反射的光线，进行再次的光电转换产生电能，这样，相较于现有太阳能板的发电效率受制于面积大小，无法有效提高发电效率的缺失，达到本实用新型不改变所述光电元件11的面积下，便可直接提高发电效率的实用进步性。
二、光电模块1的反射隔热件10主要可将光线，如太阳光照射所产生的热辐射、光线等进行反射或隔离，这样，所述光电模块1在使用时，可装设于窗户、玻璃等可透光的板材12上，相较于现有太阳能板容易导致建筑物或交通工具内温度上升的缺失，达到本实用新型于使用时，可同时具有革热功能的实用进步性。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1、一种光电模块，包括光电元件，其特征在于，所述光电元件的表面设有反射隔热件。
2、如权利要求1所述的光电模块，其特征在于，所述光电模块还包括设于所述反射隔热件底部的板材，所述反射隔热件设于所述板材与所述光电元件之间。
3、如权利要求2所述的光电模块，其特征在于，所述板材为玻璃或建材。
4、如权利要求2所述的光电模块，其特征在于，所述光电模块还包括用于容置所述板材、所述反射隔热件、以及所述光电元件的框体。
5、如权利要求4所述的光电模块，其特征在于，所述板材与所述反射隔热件之间具有间隙、所述反射隔热件与所述光电元件之间具有间隙、或所述板材、所述反射隔热件以及所述光电元件之间具有间隙。
6、如权利要求2所述的光电模块，其特征在于，所述反射隔热件一体设置于所述板材，或一体设置于所述光电元件。
7、如权利要求1所述的光电模块，其特征在于，所述反射隔热件选自隔热膜、多层隔热膜贴片、聚酯薄膜、及低辐射玻璃所组成群组的其中之一。
8、如权利要求1所述的光电模块，其特征在于，所述光电元件为太阳能板。
9、如权利要求8所述的光电模块，其特征在于，所述太阳能板是选自非晶硅太阳能板、单晶硅太阳能板、多结晶硅太阳能板、薄膜太阳能板、以及硅晶圆结合半导体加工制成的太阳能板所组成群组的其中之一。
10、如权利要求9所述的光电模块，其特征在于，所述太阳能板是选自微晶硅、铜铟硒化物、多接面砷化镓、色素敏化染料以及有机导电高分子所组成群组的其中一材料所制成的薄膜太阳能板。
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