專利名稱：具有半透明太陽能光電板的建筑結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有半透明太陽能光電板的建筑結構。
背景技術：
在現有技術中，農漁牧業建筑結構的被覆材料一般可分為軟質塑料薄膜、亞克力或玻璃。聚乙烯、聚酯樹脂等薄膜在價格、保溫性與易于施工等方面具有優勢而受市場歡迎，然而軟質塑料薄膜向來有短期間透光率降低的問題存在，在耐久性上表現不佳，故多以簡易型的建筑結構為市場。而大型長壽期的建筑結構對于被覆材料的耐用性要求較為嚴苛，故通常是使用聚酯樹脂、硬質聚氯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、玻璃板來作為被覆材料。唯這類被覆材料較貴、較重且對裝置結構要求較高，因此阻礙了這類被覆材料的普及化。此外，玻璃被覆材料有易碎的缺點，硬質塑料則對沖擊的抵抗能力較弱。在電力需求方面，由于建筑結構多半搭配有環控與監測管理系統，以用于溫帶和寒帶區域冬季的保暖或亞熱帶和熱帶區域夏季的降溫，這樣的環控與監測管理系統通常是高耗能的。大型建筑結構常需要搭配額外的發電機來確保電力的供應，用以防止因電力供應中斷而造成損失，故這類額外配置會多出額外的系統保養、維修以及燃料的費用。在壓力方面，一般建筑結構通常為非正壓環境，意即這樣的建筑設計容易使病菌入侵，不利于動植物的生長。在面積利用效益方面，單純太陽能光電系統需要適當的安裝布置面積，且在光電系統下方的面積并沒有進一步地再利用。而一般建筑結構僅供種植或養殖，其頂部面積無其它利用。本發明可結合上述應用，充分發揮土地使用的雙重效益。在太陽能光電板與建筑結構的氣體流場配合方面，一般具有太陽能光電板的建筑結構的流場并沒有特別設計，使得太陽能光電板一直維持高溫，因而影響發電量。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有半透明太陽能光電板的建筑結構，使用太陽能光電板來取代一般被覆材料，以提升裝置性能并提高面積利用。該太陽能光電板除了可以發電，也是裝置材料的一部分，擁有節省裝置材料成本及發電效益。本發明揭示一種具有半透明太陽能光電板的建筑結構，該建筑結構是由多個側面結構體及至少一個頂面結構體所構成，且包含半透明太陽能光電板，其產生電力且設置于該建筑結構的頂面結構體及/或側面結構體上，該半透明太陽能光電板包含基板；第一電極層，其形成在該基板之上；多個半導體材料層，其形成在該第一電極層之上；第二電極層，其形成在該半導體材料層之上；至少兩條導線，其形成在該第二電極層之上；保護層。根據本發明的一個具體實施例，該基板包含玻璃或塑料材料、或是前述材料的組
I=I O根據本發明的一個具體實施例，該第一電極層為透明材料，該透明材料包含氧化鋅、銦錫氧化物、二氧化錫、聚(3，4- 二氧乙基塞吩)、聚苯胺、聚吡咯、金屬薄膜或前述材料的組合。根據本發明的一個具體實施例，該第二電極層為透明材料，該透明材料包含氧化鋅、銦錫氧化物、二氧化錫、聚(3，4- 二氧乙基塞吩)、聚苯胺、聚吡咯、金屬薄膜或前述材料的組合。根據本發明的一個具體實施例，該保護層包含玻璃、塑料材料、多層組合材料或樹脂。根據本發明的一個具體實施例，該半導體材料層包含非晶硅薄膜、納米晶硅薄膜、 微晶硅薄膜、多晶硅薄膜、銅銦二硒薄膜、銅銦鎵硒薄膜、銅銦鎵硒硫薄膜、碲化鎘薄膜、氮化鋁鎵薄膜、砷化鋁鎵薄膜、氮化鎵薄膜、磷化銦薄膜、磷化銦鎵薄膜、銅鋅錫硫(CZTS)薄膜、或是前述材料的組合。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板還進一步地包含黏著層，其用于黏合基板和保護層。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板還進一步地包含封裝層，其位于保護層的下方但與保護層分隔一段距離。根據本發明的一個具體實施例，該封裝層為玻璃、塑料或涂布有金屬、金屬氧化物、塑料、有機色料的前述材料。根據本發明的一個具體實施例，該保護層和該封裝層為分隔且形成一空間，該空間內為真空或填充了空氣或惰性氣體。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板的光穿透波長范圍為350至2300 納米。根據本發明的一個具體實施例，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為350納米以下時，該太陽能光電板的平均透光率是小于1%。根據本發明的一個具體實施例，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為400至 800納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于10%。根據本發明的一個具體實施例，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為610至 720納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于20%。根據本發明的一個具體實施例，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為1000至 1200納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于15%。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板的太陽熱吸收率范圍為60-80%。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板的太陽熱相對熱增益范圍為 300-450ff/m2o根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板的遮蔽系數范圍為0. 4-0. 6。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構內部的溫度是10_55°C。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板所產生的電力是直接供應至該建筑結構內部使用電力的裝置。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板所產生的電力是并聯至外部電力網絡。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個蓄電池，以儲存該太陽能光電板所產生的電力。
根據本發明的一個具體實施例，該蓄電池提供電力至該建筑結構內部的使用電力的裝置。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含第二被覆材料，其設置于該建筑結構的頂面結構體及/或側面結構體上。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板的排列為相鄰放置。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板和該第二被覆材料的排列為間隔放置。根據本發明的一個具體實施例，該太陽能光電板和該第二被覆材料的排列為隨機放置。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個人造光源。根據本發明的一個具體實施例，該人造光源包含LED、0LED、熒光燈、鹵素燈、鎢絲燈、白熾燈泡、硫燈、復金屬燈(請補充該復金屬燈的英文)或是前述燈源的組合。根據本發明的一個具體實施例，該人造光源為紅光光源，其波長范圍是610至720 納米。根據本發明的一個具體實施例，該人造光源為藍光光源，其波長范圍是450至520 納米。根據本發明的一個具體實施例，該人造光源為紅光光源和藍光光源，且該紅光光源的照射量和該藍光光源的照射量的比值為9 1。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個植床，該植床為一層或一層以上且乘載生長媒介。根據本發明的一個具體實施例，該生長媒介包含土壤、動物糞便、水草、木削、植物殘體、水或前述材料的組合。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個熱交換裝置，該熱交換裝置通過管路或風道輸送熱交換媒介來控制生長媒介的溫度在15-35°C。根據本發明的一個具體實施例，該熱交換媒介包含空氣、水、氣霧、冷媒或前述材料的組合。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個水墻，以使熱交換裝置冷卻導入建筑結構的熱交換媒介。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個深井，以便熱交換裝置輸送熱交換媒介至地底進行熱交換。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個儲水裝置， 其能收集雨水補充儲水量，并在凈化后提供給種植及養殖澆灌、補充生長媒介或水墻使用。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個進風口和至少一個出風口，該出風口的截面寬度為5-50厘米。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個風扇。根據本發明的一個具體實施例，該風扇的風速至少為2米/秒。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構的通風率至少為90立方米/秒。根據本發明的一個具體實施例，該進風口的進風量為該出風口的出風量的至少 1. 1倍，以使內部壓力為大于外部壓力。
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根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構是通過內部壓力的控制及內部空氣的流場設計來冷卻太陽能光電板的溫度。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個空氣過濾網，該空氣過濾網是設置于進風口。根據本發明的一個具體實施例，該建筑結構還進一步地包含至少一個殺菌裝置， 該殺菌裝置為紫外光燈，其對空氣過濾網、水墻、生長媒介、熱交換媒介、建筑結構內的其它空間進行殺菌。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1至圖3是具有半透明太陽能光電板的建筑結構的配置示意圖；圖4是太陽能光電板的結構圖；圖5是半透明太陽能光電板的穿透光譜圖；圖6是半透明太陽能光電板在自然陽光下穿透的光譜與自然陽光頻譜比較圖。其中，附圖標記10建筑結構
11太陽能光電板
12第二被覆材料
13蓄電池
14充放電控制器
15人造光源
16植床
17生長媒介
20水墻
21深井
22儲水裝置
24出風口
25風扇
25'‘風扇
26空氣過濾網
27殺菌裝置
50太陽能光電板
51基板
52光電組件薄膜
53導線
54黏著層
55保護層
具體實施方式
請參考附圖并配合下列說明，以期能徹底了解本發明的實施方式。圖1至圖3是具有半透明太陽能光電板11的建筑結構10的配置示意圖。該建筑結構10是由多個側面結構體及至少一個頂面結構體所構成。該建筑結構10包含太陽能光電板11或第二被覆材料12，其設置于該建筑結構10的頂面或側面。在一個具體實施例中， 該太陽能光電板11的排列可為相鄰放置。在另一個具體實施例中，該太陽能光電板11和該第二被覆材料12的排列可為間隔放置或隨機放置。該太陽能光電板11是可吸收光能以產生電力的太陽能光電板。在一個具體實施例中，該太陽能光電板11所產生的電力可直接供應至該建筑結構10使用電力的裝置。在另一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個蓄電池13，以儲存該太陽能光電板11 所產生的電力。該蓄電池13可以提供電力給該建筑結構10其它使用電力的裝置(舉例來說，人造光源、風扇、冷卻裝置、加熱裝置、自動灌溉裝置、消毒殺菌裝置、監控紀錄裝置)。在一個具體實施例中，該太陽能光電板11可連接至充放電控制器14對蓄電池 13組充放電管理，以便將產生的電力儲存于電池或從電池釋放出來。當所并聯的市電中斷時，蓄電池13組儲存的電力可應付混合型(hybrid)太陽能光電系統或離網獨立型 (off-gird)系統而供應電力至該建筑結構。此外，該太陽能光電板11也可直接通過逆電壓器(inverter)(未顯示)將電力轉換為交流電并聯輸出至電網。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有一個或多個的人造光源15。該太陽能光電板11吸收絕大部分的藍光并轉換成電能，導致藍光無法穿透，故可使用該太陽能光電板11所產生的電力來使人造光源15發出藍光，以提供植物生長所需的450-520納米(nm) 藍光波長。同時，該人造光源15也可提供植物生長所需的610-720納米紅光波長。該人造光源15也可以是紅光光源和藍光光源，且該紅光光源的照射量和該藍光光源的照射量的最佳比值為9 1。又，該人造光源15可包含LED、0LED、熒光燈、鹵素燈、鎢絲燈、白熾燈泡、硫燈、復金屬燈或是前述燈源的組合。30W的LED人造光源15可種植大約5-10坪的植物，故植物種植所需人造光源能耗低。另外，為減少建筑結構對人造光源的依賴，也可以將太陽能光電板11和第二被覆材料12間隔配置，以從自然采光中獲得太陽光中的藍光及其它波長光線。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個植床16。植床16為一層或一層以上且乘載生長媒介17。生長媒介17包含土壤、動物糞便、水草、木削、植物殘體、水或前述材料的組合。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個熱交換裝置，該熱交換裝置可為獨立的冷卻裝置、獨立的加熱裝置或復合的冷卻裝置和加熱裝置。熱交換裝置是通過管路或通道(未顯示)輸送熱交換媒介，以將生長媒介17的溫度控制在15-35°C。熱交換媒介包含空氣、水、氣霧、冷媒或前述材料的組合。在另一個具體實施例中，建筑結構10的植床16可以具有至少一熱交換媒介管路 (未顯示)或可以在生長媒介17中埋置熱交換媒介管路，以控制植床16或生長媒介17的溫度。在另一個具體實施例中，該熱交換裝置(在此指冷卻裝置)是通過風扇25抽入外部空氣，當空氣經過水墻20冷卻后而進入建筑結構底部，再流經植床對植床的生長媒介17 進行降溫。
在另一個具體實施例中，該熱交換裝置(在此指加熱裝置冷卻裝置)可以提高建筑內部溫度并控制生長媒介17的溫度。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個水墻20，以使熱交換裝置冷卻導入建筑結構10的熱交換媒介。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個深井21。該深井21可通過吸取地下水來供應水予該建筑結構10使用，或者可用于讓熱交換裝置輸送熱交換媒介至地底下的恒溫層(其不受地表溫度影響)進行熱交換。在一個具體實施例中，建筑結構10下方可以具有至少一個儲水裝置22，其可以收集雨水補充儲水量。經收集的雨水可以在凈化后提供給種植及養殖澆灌、補充生長媒介17 或水墻20使用。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個進風口(未顯示)以及至少一個出風口對。出風口 M的截面寬度約為5-50厘米。該出風口 M可開在頂面結構體處， 也可開在側面結構體處。出風口 M可加裝紗網，以避免異物(如；昆蟲或灰塵等)進入建筑結構10內部。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個風扇25，其用于將建筑結構 10外部的空氣抽入建筑結構10的內部。風扇25的風速至少為2米/秒。通過調整風扇25 的轉速或啟動數量(調整進風量)或調整出風口 M的截面寬度(調整出風量)，使得建筑結構10的通風率至少為90立方米/秒，并使該進風口的進風量為該出風口的出風量的至少1. 1倍，如此建筑結構10的內部壓力為大于或等于外部壓力。當建筑結構10的內部壓力為大于外部壓力時，建筑結構10的內部空氣可與太陽能光電板11進行更良好熱交換效果后再排出建筑結構10外，而達到冷卻、潔凈環境、阻絕病菌入侵的效果。在另一個具體實施例中，建筑結構10可以在額外的出風口(未顯示)處加裝至少一個額外風扇25’。必要時，可啟動額外風扇25’，以通過動力方式將建筑結構10內的氣體抽出。若建筑結構10的內部溫度過低時，則不啟動風扇25以及額外風扇25’，僅通過白天陽光射入建筑結構10的熱能以及建筑結構10的良好密封性來讓建筑結構10的內部溫度升溫及保溫，使得不必啟動加熱裝置就可以在冬天達到建筑結構10內外10°C以上溫差。因此，即使建筑結構10外的溫度很低，也可使建筑結構10內生物獲得適當的生長溫度。同時，建筑結構10是通過內部空氣的流場設計來冷卻太陽能光電板11的溫度，以避免太陽能光電板11因溫度提高而減少輸出功率。在一個具體實施例中，空氣流場是先沿建筑結構10內側的側面結構體經過頂面結構體下方，再通過出風口 M間隙排出。與一般建筑結構相比，通過搭配本發明的空氣流場，可使太陽能光電板11的輸出功率提升10%。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個空氣過濾網26。空氣過濾網 26是設置于進風口。在一個具體實施例中，建筑結構10可以具有至少一個殺菌裝置27。殺菌裝置27 為紫外光燈，其可對生長媒介17、熱交換媒介、水墻20、空氣過濾網26、建筑結構10內的其它空間進行殺菌。參考圖2，風扇25前方按照順序放置了空氣過濾網沈、水墻20以及殺菌裝置27，以確保風扇25所吸進的氣體是干凈且經冷卻的。另外，風扇25后方也可加裝額外的殺菌裝置。圖4是太陽能光電板的結構圖。本發明的太陽能光電板50為半透明，其結構如圖4所示。在基板51 (例如玻璃、塑料材料、或是前述材料的組合)上沉積數個層，以形成光電組件薄膜52。該光電組件薄膜52包含第一電極層、多層可吸收光能并轉化為電能的半導體材料薄膜以及第二電極層。該半導體材料層包含非晶硅薄膜、納米晶硅薄膜、微晶硅薄膜、多晶硅薄膜、銅銦二硒薄膜、銅銦鎵硒薄膜、銅銦鎵硒硫薄膜、碲化鎘薄膜、氮化鋁鎵薄膜、砷化鋁鎵薄膜、氮化鎵薄膜、磷化銦薄膜、磷化銦鎵薄膜、銅鋅錫硫(CZTQ薄膜、或是前述材料的組合。該半導體材料層的膜層材質及厚度是與該太陽能光電板50的透光率相關。該第一電極層和第二電極層至少之一為透明材料，其中該透明材料包含氧化鋅、銦錫氧化物、二氧化錫、聚(3，4-二氧乙基塞吩)、聚苯胺、聚吡咯、金屬薄膜或前述材料的組合。太陽能光電板50上分別電池與電池間的串聯和并聯連接可以通過鍍膜工藝步驟并配合激光蝕刻的工藝而達到。之后，通過配置導線53而導引出正負電極。最后，覆蓋黏著層M于前述工藝所形成的結構上，并與保護層陽(例如玻璃、塑料材料、多層組合材料或樹脂)進行抽真空加熱并加壓貼合。或者，可將具有黏著功能的保護層55直接與前述工藝所形成的結構封裝，而不需黏著層M。另外，該太陽能光電板50可還進一步地包含封裝層(未顯示)。 封裝層位于保護層55的下方，與保護層55分隔一段距離并形成一空間。該空間內為真空或填充了空氣或惰性氣體。封裝層為玻璃、塑料或涂布有金屬、金屬氧化物、塑料、有機色料的前述材料。對于建筑結構來說，太陽能光電板的透光率可針對不同植物生長需求而調整各膜層的材質及厚度，其中調整太陽能光電板電極層的表面粗糙度，除了能改變光入射光學特性外，也可改變太陽能光電板的發電效率。本發明的太陽能光電板的光穿透波長范圍為350 至2300納米。在一個具體實施例中，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為350納米以下時，該太陽能光電板的平均透光率是小于1%。在一個具體實施例中，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為400至800納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于10%。在更進一步的具體實施例中，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為610至720納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于20%。在另一個具體實施例中，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為1000至1200納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于15%。圖5是半透明太陽能光電板的穿透光譜圖。如圖5所示，本發明的半透明太陽能光電板對不同波長入射光有不同的穿透度，波長350至2300納米的光線可部分穿透該太陽能光電板。當波長在350納米以下時，太陽能光電板的透光率T為接近0% ；當波長在700 至1200納米時，太陽能光電板的透光率T為最高(其平均透光率約為37. 5% )；而當波長在2300納米以上時，太陽能光電板的透光率T又再次接近0%。圖6是半透明太陽能光電板在自然陽光下穿透的光譜與自然陽光頻譜比較圖。如圖6所示，本發明的半透明太陽能電板對普遍植物葉綠素(Chlorophyll)行光合作用所需的紅光波長610-720納米的穿透度為最高。由于部分高溫型植物的最佳生長需要高溫(舉例來說，10-55°C )且在低溫時生長遲緩，所以在紅外光的輻射熱進入裝置而產生的溫室效應對于在溫帶或寒帶區域建筑結構里種植植物是具有優勢的，而本發明的太陽能光電板可以熱源形式穿透波長1000納米以上的紅外光，使得裝置內的溫度可以維持在10-55°C，更佳是維持在25-35°C，而不需額外能源供應。對于安裝了無法或僅允許少量穿透1000納米以上紅外光的太陽能光電板的建筑結構來說，該裝置需要額外地安裝溫度維持系統才能維持裝置內的溫度。因此，本發明的太陽能光電板適合用于養殖植物(例如，蔬菜或藻類)。在特定的具體實施例中，本發明的太陽能光電板也適合用于養殖菌物(例如，香菇)及動物。另外，該半透明太陽能光電板的太陽熱吸收率范圍為60-80%、相對熱增益范圍為 300-450W/m2、遮蔽系數范圍為0. 4-0. 6。因此，太陽能光電板能阻隔部分的入射太陽光，使得一般溫室不用特別提供額外的遮蔽且允許讓適當的輻射熱穿透，可避免因過多的熱能進入而加重溫室中環控系統降溫的負擔。相較于完全透明的披覆材料，該太陽能光電板的部分遮蔽效果也可使進入溫室的熱源無法完全逸散出溫室，這樣的熱增益效果適用于溫室保溫需求。本發明的具有太陽能光電板的建筑結構是使用太陽能光電板來取代一般被覆材料，以提升裝置性能并提高面積利用。該太陽能光電板除了可以發電，也是裝置材料的一部分，擁有節省裝置材料成本及發電效益。本發明的太陽能光電板為半透明，其具有高均勻的透光性且可應用于建筑結構及需要采光的裝置。本發明的裝置具有不需燃料的優勢而成為解決自我供應或備用電力需求的理想選擇。本發明的建筑結構允許植物生長所需的紅光及供應裝置內熱源的紅外光穿透。通過調整太陽能光電板薄膜光學特性(例如穿透度及可穿透的波長)來調整裝置對紅光、輻射熱穿透及保溫的特性，而適應多樣氣候條件及不同種類植物，甚至可減緩紫外光或強光對植物傷害，又可降低裝置環控系統的工作負擔，以提升能源利用的效率。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種具有半透明太陽能光電板的建筑結構，該建筑結構是由多個側面結構體及至少一個頂面結構體所構成，其特征在于，包含半透明太陽能光電板，其產生電力且設置于該建筑結構的頂面結構體及/或側面結構體上，該半透明太陽能光電板包含基板；第一電極層，其形成在該基板之上；多個半導體材料層，其形成在該第一電極層之上；第二電極層，其形成在該半導體材料層之上；至少兩條導線，其形成在該第二電極層之上；保護層。
2.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該基板包含玻璃或塑料材料、或是前述材料的組合。
3.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該第一電極層為透明材料，該透明材料包含氧化鋅、銦錫氧化物、二氧化錫、聚(3，4_ 二氧乙基塞吩)、聚苯胺、聚吡咯、金屬薄膜或前述材料的組合。
4.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該第二電極層為透明材料，該透明材料包含氧化鋅、銦錫氧化物、二氧化錫、聚(3，4_ 二氧乙基塞吩)、聚苯胺、聚吡咯、金屬薄膜或前述材料的組合。
5.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該保護層包含玻璃、塑料材料、多層組合材料或樹脂。
6.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該半導體材料層包含非晶硅薄膜、納米晶硅薄膜、微晶硅薄膜、多晶硅薄膜、銅銦二硒薄膜、銅銦鎵硒薄膜、銅銦鎵硒硫薄膜、碲化鎘薄膜、氮化鋁鎵薄膜、砷化鋁鎵薄膜、氮化鎵薄膜、磷化銦薄膜、磷化銦鎵薄膜、銅鋅錫硫(CZTQ薄膜、或是前述材料的組合。
7.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板還進一步地包含黏著層，其用于黏合基板和保護層。
8.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板還進一步地包含封裝層，其位于保護層的下方并與保護層分隔一段距離。
9.根據權利要求8所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該封裝層為玻璃、塑料或涂布有金屬、金屬氧化物、塑料、有機色料的前述材料。
10.根據權利要求8所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該保護層和該封裝層為分隔且形成一空間，該空間內為真空或填充了空氣或惰性氣體。
11.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板的光穿透波長范圍為350至2300納米。
12.根據權利要求11所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為350納米以下時，該太陽能光電板的平均透光率是小于 1%。
13.根據權利要求11所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為400至800納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于 10%。
14.根據權利要求13所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為610至720納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于 20%。
15.根據權利要求11所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，當該太陽能光電板的光穿透波長范圍為1000至1200納米時，該太陽能光電板的平均透光率是大于15%。
16.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板的太陽熱吸收率范圍為60-80%。
17.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板的太陽熱相對熱增益范圍為300-450W/m2。
18.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板的遮蔽系數范圍為0. 4-0. 6。
19.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構內部的溫度是10-55 °C。
20.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板所產生的電力是直接供應至該建筑結構內部使用電力的裝置。
21.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板所產生的電力是并聯至外部電力網絡。
22.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個蓄電池，以儲存該太陽能光電板所產生的電力。
23.根據權利要求22所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該蓄電池提供電力至該建筑結構內部的使用電力的裝置。
24.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含第二被覆材料，其設置于該建筑結構的頂面結構體及/或側面結構體上。
25.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板的排列為相鄰放置。
26.根據權利要求M所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板和該第二被覆材料的排列為間隔放置。
27.根據權利要求M所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該太陽能光電板和該第二被覆材料的排列為隨機放置。
28.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個人造光源。
29.根據權利要求觀所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該人造光源包含LED、0LED、熒光燈、鹵素燈、鎢絲燈、白熾燈泡、硫燈、復金屬燈或是前述燈源的組合。
30.根據權利要求觀所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該人造光源為紅光光源，其波長范圍是610至720納米。
31.根據權利要求觀所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該人造光源為藍光光源，其波長范圍是450至520納米。
32.根據權利要求觀所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該人造光源為紅光光源和藍光光源，且該紅光光源的照射量和該藍光光源的照射量的比值為 9 1。
33.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個植床，該植床為一層或一層以上且乘載生長媒介。
34.根據權利要求33所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該生長媒介包含土壤、動物糞便、水草、木削、植物殘體、水或前述材料的組合。
35.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個熱交換裝置，該熱交換裝置通過管路或風道輸送熱交換媒介來控制生長媒介的溫度在15-35°C。
36.根據權利要求35所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該熱交換媒介包含空氣、水、氣霧、冷媒或前述材料的組合。
37.根據權利要求35所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個水墻，以使熱交換裝置冷卻導入建筑結構的熱交換媒介。
38.根據權利要求35所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個深井，以便熱交換裝置輸送熱交換媒介至地底進行熱交換。
39.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個儲水裝置，其能收集雨水補充儲水量，并在凈化后提供給種植及養殖澆灌、補充生長媒介或水墻使用。
40.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個進風口和至少一個出風口，該出風口的截面寬度為5-50厘米。
41.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個風扇。
42.根據權利要求41所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該風扇的風速至少為2米/秒。
43.根據權利要求1所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構的通風率至少為90立方米/秒。
44.根據權利要求40所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該進風口的進風量為該出風口的出風量的至少1. 1倍，以使內部壓力為大于外部壓力。
45.根據權利要求44所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構是通過內部壓力的控制及內部空氣的流場設計來冷卻太陽能光電板的溫度。
46.根據權利要求40所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個空氣過濾網，該空氣過濾網是設置于進風口。
47.根據權利要求22-46任意一項所述的具有半透明太陽能光電板的建筑結構，其特征在于，該建筑結構還進一步地包含至少一個殺菌裝置，該殺菌裝置為紫外光燈，其對空氣過濾網、水墻、生長媒介、熱交換媒介、建筑結構內的其它空間進行殺菌。
全文摘要
本發明關于一種具有半透明太陽能光電板的建筑結構，該建筑結構是由多個側面結構體及至少一個頂面結構體所構成，且包含半透明太陽能光電板，其產生電力且設置于該建筑結構的頂面結構體及/或側面結構體上，該半透明太陽能光電板包含基板；第一電極層，其形成在該基板之上；多個半導體材料層，其形成在該第一電極層之上；第二電極層，其形成在該半導體材料層之上；至少兩條導線，其形成在該第二電極層之上；保護層。
文檔編號A01G9/02GK102561611SQ20111004301
公開日2012年7月11日 申請日期2011年2月21日 優先權日2011年1月3日
發明者劉可萱, 李紹緯, 簡智賢, 郭明村 申請人:富陽光電股份有限公司