太陽能光電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種太陽能光電系統(tǒng)，包含一固定架、一太陽能模塊及一緩沖墊。太陽能模塊位于固定架上。緩沖墊位于固定架與太陽能模塊之間。緩沖墊具有一凹凸曲面。凹凸曲面面向太陽能模塊。
【專利說明】太陽能光電系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種太陽能光電系統(tǒng)，特別是涉及一種具有緩沖墊的太陽能光電系 統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 近年來，綠色居住環(huán)境的營造是為各國所提倡的目標，而在高度文明的世界中，由 于人類活動的影響，如借由燃燒石油產(chǎn)生動力的各種交通工具中皆會排放二氧化碳，使空 氣中二氧化碳的含量不斷提高，并造成溫室效應日趨于嚴重，以及全球氣候暖化現(xiàn)象，因此 現(xiàn)今各國不斷地積極開發(fā)可替代石油的替代能源，而一般替代能源主要可分為生質(zhì)能源、 風力發(fā)電或太陽能發(fā)電，其中又以太陽能發(fā)電最受到矚目，由于太陽能本身不會產(chǎn)生有公 害、能源耗盡的問題且取得容易，因此太陽能相關產(chǎn)業(yè)也逐漸蓬勃發(fā)展。
[0003] 然而，在高緯度地區(qū)或常發(fā)生強風的地區(qū)，太陽能模塊容易因為大雪堆積或強風 的影響產(chǎn)生彎曲變形的情況。太陽能模塊彎曲變形會產(chǎn)生破壞太陽能模塊內(nèi)部的太陽能電 池的內(nèi)應力，進而降低太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率及縮短太陽能電池使用壽命。因此，當太陽能 模塊受到外力作用時，如何在太陽能模塊受到外力作用時盡可能地降低太陽能模塊的最大 內(nèi)應力強度，進而提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率及延長太陽能電池使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明在于提供一種太陽能光電系統(tǒng)，借以在太陽能板受到外力作用時盡可能地 降低太陽能板的最大內(nèi)應力強度，進而提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率及延長太陽能電池使用 壽命。
[0005] 本發(fā)明所揭示的太陽能光電系統(tǒng)，包含至少一固定架、一太陽能模塊及一緩沖墊。 太陽能模塊位于至少一固定架上。緩沖墊位于固定架與太陽能模塊之間。緩沖墊具有一凹 凸曲面。凹凸曲面面向太陽能模塊。
[0006] 根據(jù)上述本發(fā)明所揭示的太陽能光電系統(tǒng)，由于緩沖墊設置于固定架與太陽能模 塊之間，太陽能模塊朝固定架的方向彎曲時，太陽能模塊會和緩沖墊接觸。當太陽能模塊的 背板和緩沖墊接觸時，緩沖墊會分散外力，以令太陽能模塊的內(nèi)應力能夠分散至內(nèi)應力強 度較小的部位。如此一來，緩沖墊可降低太陽能模塊的最大內(nèi)應力強度及平均內(nèi)應力強度， 進而提高太陽能光電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率及延長太陽能光電系統(tǒng)的使用壽命。
[0007] 以上關于本
【發(fā)明內(nèi)容】
的說明及以下實施方式的說明用以示范與解釋本發(fā)明的原 理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求書更進一步的解釋。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的太陽能光電系統(tǒng)的立體剖面示意圖；
[0009] 圖2A為圖1的剖面示意圖；
[0010] 圖2B為圖1的太陽能光電系統(tǒng)的太陽能模塊遭受外力而變形的剖面示意圖；
[0011] 圖2C為圖1的太陽能光電系統(tǒng)無設置緩沖墊的模擬示意圖；
[0012] 圖2D為圖1的太陽能光電系統(tǒng)有設置緩沖墊的模擬示意圖；
[0013] 圖3A為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的太陽能光電系統(tǒng)的剖面示意圖；
[0014] 圖3B為圖3A的太陽能光電系統(tǒng)的仿真示意圖；
[0015] 圖4A為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的太陽能光電系統(tǒng)的剖面示意圖；
[0016] 圖4B為圖4A的太陽能光電系統(tǒng)的仿真示意圖；
[0017] 圖5A為根據(jù)本發(fā)明第四實施例的太陽能光電系統(tǒng)的剖面示意圖；
[0018] 圖5B為圖5A的太陽能光電系統(tǒng)的仿真示意圖。
[0019] 附圖標記
[0020] 10:太陽能光電系統(tǒng) 1〇〇:固定架
[0021] 200:太陽能模塊 210:玻璃
[0022] 220:太陽能電池 230 :背板
[0023] 300 :夾持件 400 :結(jié)合件
[0024] 500、500a、500b、500c :緩沖墊 510、510a、510b、510c :凹凸曲面
[0025] 520、520a :凸出段 530 :凹陷段
[0026] 540:第一凸出段 550:第二凸出段

【具體實施方式】
[0027] 請參照圖1與圖2A。圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的太陽能光電系統(tǒng)的立體剖面 示意圖。圖2A為圖1的剖面示意圖。
[0028] 本實施例的太陽能光電系統(tǒng)10包含一固定架100、一太陽能模塊200、兩個夾持件 300、兩個結(jié)合件400及一緩沖墊500。
[0029] 太陽能模塊200包含一玻璃210、一太陽能電池220及一背板230。太陽能電池 220疊設于玻璃210與背板230之間。背板230較玻璃210靠近固定架100。
[0030] 兩個夾持件300分別可活動地設于固定架100。太陽能模塊200夾設于夾持件300 之間。
[0031] 兩個結(jié)合件400分別穿設夾持件300及固定架100,以將太陽能模塊200固定于固 定架100上方。
[0032] 緩沖墊500位于固定架100與太陽能模塊200之間，并接觸于固定架100。緩沖墊 500具有一凹凸曲面510。凹凸曲面510面向太陽能模塊200的背板230,且與背板230保 持一間距H。其中，緩沖墊500的材質(zhì)為膠帶、硅膠或橡膠。
[0033] 在本實施例中，緩沖墊500為雙峰式，進一步來說，凹凸曲面510具有兩個凸出段 520,且兩個凸出段520位于凹凸曲面510的相對兩端。而凹凸曲面510的曲面方程式為：
[0034] y = - Ε _15χ6+4 Ε _12χ5-6 Ε _9χ4+6 Ε _6χ3-〇· 0025χ2+0· 439χ-0· 0593 (1)
[0035] 在本實施例及其它實施例中，緩沖墊500具有相對兩端緣。緩沖墊500的兩端緣 分別與兩個夾持件300保持一距離D。距離D介于4. 5mm與5mm。
[0036] 請參照圖2B。圖2B為圖1的太陽能光電系統(tǒng)的太陽能模塊遭受外力而變形的剖 面示意圖。
[0037] 由于緩沖墊500設置于固定架100與太陽能模塊200之間，故太陽能模塊200在 外力F作用下朝固定架100的方向彎曲時，太陽能模塊200的背板230會和雙峰式緩沖墊 500接觸。當太陽能模塊200的背板230和雙峰式緩沖墊500接觸時，雙峰式緩沖墊500會 全面均勻分散外力，以令太陽能模塊200的內(nèi)應力能夠分散至外力作用點周邊內(nèi)應力強度 較小的部位。
[0038] 分別將無設置緩沖墊500的太陽能光電系統(tǒng)與本實施例設置有雙峰式緩沖墊500 的太陽能光電系統(tǒng)10進行計算機仿真。其模擬結(jié)果請參照圖2C與圖2D。圖2C為圖1的 太陽能光電系統(tǒng)無設置緩沖墊的模擬示意圖。圖2D為圖1的太陽能光電系統(tǒng)有設置緩沖墊 的模擬示意圖。如圖2C所示，無設置緩沖墊500的太陽能光電系統(tǒng)10的背板230的最大內(nèi) 應力發(fā)生在靠近四個角落處，其最大內(nèi)應力強度為55-60MPa，而背板的平均內(nèi)應力強度為 45-50MPa。反觀，如圖2D所示，設置有雙峰式緩沖墊500的太陽能光電系統(tǒng)10的背板230 產(chǎn)生最大內(nèi)應力的位置自背板230的四個角落略為內(nèi)移，且其最大應力強度降為45MPa，以 及背板230的平均內(nèi)應力強度降為30-40MPa。
[0039] 從計算機仿真數(shù)據(jù)可知，雙峰式緩沖墊500的設置將可有效降低太陽能模塊200 的最大內(nèi)應力強度以及平均內(nèi)應力強度，進而提高太陽能光電系統(tǒng)10的轉(zhuǎn)換效率及延長 太陽能光電系統(tǒng)10的使用壽命。
[0040] 本實施例的緩沖墊500設置于固定架100與太陽能模塊200之間除了有上述優(yōu)點 之外，更有（1)結(jié)構(gòu)簡單，易制造；（2)成本低廉（膠帶、硅膠或橡膠）；(3)藏于固定架100 與太陽能模塊200之間，故不會影響太陽能光電系統(tǒng)10的外觀及散熱效果等優(yōu)點。
[0041] 上述緩沖墊500的形狀并不限于雙峰式，在其它實施例中，緩沖墊500的形狀也可 以是其它幾何形狀。請參照圖3A。圖3A為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的太陽能光電系統(tǒng)的剖 面示意圖。
[0042] 本實施例與上述實施例的主要差異在于緩沖墊500a為單峰式。進一步來說，緩沖 墊500a的凹凸曲面510a具有一凸出段520a，且凸出段520a位于凹凸曲面510a的中央位 置。而凹凸曲面510a的曲面方程式為：
[0043] y = 6Ε_11χ4-Ε_7χ3-2Ε_5χ 2+0. 0635x+10. 048 (2)
[0044] 將本實施例設置有單峰式緩沖墊500a的太陽能光電系統(tǒng)10進行計算機仿真。其 模擬結(jié)果請參照圖3B。圖3B為圖3A的太陽能光電系統(tǒng)的仿真示意圖。如圖3B所示，設置 有單峰式緩沖墊500a的太陽能光電系統(tǒng)10的背板230產(chǎn)生最大內(nèi)應力的位置自背板230 的四角落移至下玻璃的相對兩端，且本實施例的太陽能光電系統(tǒng)10的背板230的最大內(nèi)應 力強度為45MPa (小于55MPa)，而背板230的平均內(nèi)應力強度為35-40MPa (小于45MPa)。
[0045] 請參照圖4A。圖4A為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的太陽能光電系統(tǒng)的剖面示意圖。
[0046] 本實施例與上述實施例的主要差異在于緩沖墊500b為單凹式，也就是說，緩沖墊 500b的凹凸曲面510b具有一凹陷段530,且凹陷段530位于凹凸曲面510b的中央位置。更 進一步來說，凹凸曲面510b的曲面方程式為：
[0047] y = 3Ε_15χ6-8Ε_12χ5+7Ε_9χ 4-3Ε_6χ3+0. 0002x2-0. 0174x+25. 982 (3)
[0048] 將本實施例設置有單凹式緩沖墊500b的太陽能光電系統(tǒng)10進行計算機仿真。其 模擬結(jié)果請參照圖4B。圖4B為圖4A的太陽能光電系統(tǒng)的仿真示意圖。如圖4B所示，設置有 單凹式緩沖墊500b的太陽能光電系統(tǒng)10的下玻璃產(chǎn)生最大內(nèi)應力的位置自背板230的四 角落略為內(nèi)移，且本實施例的太陽能光電系統(tǒng)10的下玻璃的最大內(nèi)應力強度為45MPa(小 于55MPa)，而背板230的平均內(nèi)應力強度為35-40MPa (小于45MPa)。
[0049] 請參照圖5A。圖5A為根據(jù)本發(fā)明第四實施例的太陽能光電系統(tǒng)的剖面示意圖。
[0050] 本實施例與上述實施例的主要差異在于緩沖墊500c為三峰式。進一步來說，緩沖 墊500c的凹凸曲面510c的凸出段520的數(shù)量為三個。詳細來說，凹凸曲面510c具有兩個 第一凸出段540及一個第二凸出段550。兩個第一凸出段540分別位于凹凸曲面510c的相 對兩端，第二凸出段550位于兩個第一凸出段540之間。并且第一凸出段540凸出于固定 架100的高度大于第二凸出段550凸出于固定架100的高度。而凹凸曲面510c的半邊曲 面方程式為：
[0051] y = -6Ε_11χ5+7Ε_8χ4-3Ε_5χ 3+0. 0029x2+0. 1047x+2E-9 (4)
[0052] 其中，上述曲面方程式（1)?（4)中的x為x軸坐標值，y為y軸坐標值，E為科學 記號，代表10為底的指數(shù)。例如：〇. 0000001 = E_7 = 10_7。
[0053] 將本實施例設置有三峰式緩沖墊500的太陽能光電系統(tǒng)10進行計算機仿真。其 模擬結(jié)果請參照圖5B。圖5B為圖5A的太陽能光電系統(tǒng)的仿真示意圖。如圖5B所示，設 置有三峰式緩沖墊500c的太陽能光電系統(tǒng)10的背板230產(chǎn)生最大內(nèi)應力的位置自背板 230的四角落略為內(nèi)移，且本實施例的太陽能光電系統(tǒng)10的背板230的最大內(nèi)應力強度為 40MPa (小于55MPa)，而背板230的平均內(nèi)應力強度為25-35MPa (小于45MPa)。
[0054] 比較上述各實施例的仿真數(shù)據(jù)與無設置緩沖墊500c的太陽能光電系統(tǒng)10,三峰 式緩沖墊500c具有較佳的內(nèi)應力分散能力（與無設置緩沖墊500c的太陽能光電系統(tǒng)10 相比，設置有三峰式緩沖墊500c的太陽能光電系統(tǒng)10的平均內(nèi)應力強度最大衰減比例達 22%以及較佳的降低內(nèi)應力強度的能力（與無設置緩沖墊500c的太陽能光電系統(tǒng)相比，設 置有三峰式緩沖墊500c的太陽能光電系統(tǒng)10的最大內(nèi)應力強度最大衰減比例達27%。
[0055] 根據(jù)上述本發(fā)明所揭示的太陽能光電系統(tǒng)，由于緩沖墊設置于固定架與太陽能模 塊之間，太陽能模塊朝固定架的方向彎曲時，太陽能模塊會和緩沖墊接觸。當太陽能模塊 的背板和緩沖墊接觸時，緩沖墊會分散外力，以令太陽能模塊的內(nèi)應力能夠分散至外力作 用點周邊內(nèi)應力強度較小的部位。如此一來，緩沖墊可降低太陽能模塊的最大內(nèi)應力強度 及平均內(nèi)應力強度，進而提高太陽能光電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率及延長太陽能光電系統(tǒng)的使用壽 命。
[〇〇56] 雖然本發(fā)明的實施例揭示如上所述，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉相關技 術的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，舉凡依本發(fā)明權(quán)利要求書所述的形狀、構(gòu)造、 特征及數(shù)量當可作些許的變更，因此本發(fā)明的專利保護范圍應當以本說明書所附的權(quán)利要 求書所界定為準。
【權(quán)利要求】
1. 一種太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，包含： 至少一固定架； 一太陽能模塊，位于該至少一固定架上；以及 一緩沖墊，位于該固定架與該太陽能模塊之間，該緩沖墊具有一凹凸曲面，面向該太陽 能豐吳塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該凹凸曲面與該太陽能模塊 保持一間隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，還包含兩個夾持件，設于該固 定架，該太陽能模塊夾設于該兩個夾持件之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該緩沖墊具有相對兩端緣，該 兩端緣分別與該兩個夾持件保持一距離，該距離介于4. 5mm與5mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，還包含兩個結(jié)合件，穿設該兩 個夾持件及該固定架。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該緩沖墊接觸于該固定架，該 凹凸曲面具有至少一凸出段。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該至少一凸出段的數(shù)量為一 個，該凸出段位于該凹凸曲面的中央位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該凹凸曲面的曲面方程式為： y = 6Ε-11χ4-Ε-7χ3-2Ε、2+0· 0635χ+10· 048。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該至少一凸出段的數(shù)量為兩 個，該兩個凸出段位于該凹凸曲面的相對兩端。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該凹凸曲面的曲面方程式 為： y = - Ε_15χ6+4Ε_12χ5-6Ε_9χ 4+6Ε_6χ3-0. 0025χ2+0. 439χ-0. 0593。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該至少一凸出段的數(shù)量為三 個，該三個凸出段分別位于該凹凸曲面的相對兩端及中央位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該凹凸曲面的半邊曲面方 程式為： y = -6Ε_ηχ5+7Ε_8χ4-3Ε_5χ 3+0· 0029χ2+0· 1047Χ+2Ε-9。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該緩沖墊接觸于該固定架， 該凹凸曲面具有一凹陷段，位于該凹凸曲面的中央位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的太陽能光電系統(tǒng)，其特征在于，該凹凸曲面的曲面方程式 為： y = 3Ε_15χ6-8Ε_12χ5+7Ε_9χ 4-3Ε_6χ3+0. 0002x2-0. 0174x+25. 982〇
【文檔編號】H02S30/00GK104113274SQ201410298358
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】陳智勇, 鄭代立, 蘇子文 申請人:友達光電股份有限公司