兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模板及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能模板，尤其涉及一種兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模板及其制造方法。
【背景技術】
[0002]熟知的兼具發電及熱交換功能的太陽能模塊主要是由固定板、金屬板、絕緣材料、太陽能電池組、前板以及位于各層之間的膠膜組裝成一堆棧結構，再將此堆棧結構與熱交換組件組裝形成可兼具發電及熱交換功能的太陽能模塊。此太陽能模塊可藉由太陽能電池組將部分太陽光的光能轉換為電能，而未被太陽能電池組利用的太陽光則可藉由熱交換模塊吸收而加以利用。
[0003]熟知的兼具發電及熱交換功能的太陽能模塊的制造方法是先進行層壓制程以制造上述堆棧結構，之后再將堆棧結構與熱交換組件組裝。這樣的制造方法具有制程時間較長的缺點，且熱交換組件與堆棧結構之間的結合不緊密，導致導熱效果差。
[0004]另外，現有技術在進行層壓制程時，是先進行抽真空制程，再進行烘烤制程以對堆棧結構進行加熱，使堆棧結構中的膠體融化以黏合各層。然而，先進行抽真空制程再進行烘烤制程，會使得位于堆棧結構中的各層的膠體容易產生氣泡而導致黏合不完整，降低使用壽命。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊的制造方法，可達到縮短制程時間的功效，且可提升兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊的使用壽命。
[0006]本發明另提供一種兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊，可具有較佳的熱交換效率。
[0007]本發明所提供的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊的制造方法包括下列步驟:首先，提供堆棧結構，其中堆棧結構包括依序堆棧的前板、第一黏著層、光電轉換層、第二黏著層、背板、第三黏著層、熱交換層、第四黏著層。接著，對堆棧結構進行層壓制程。
[0008]在本發明的一實施例中，上述的層壓制程的步驟包括將堆棧結構置于層壓機內，其中層壓機包括底座、上蓋與薄膜，上蓋配置于底座上，并與底座之間形成密閉室，薄膜位于密閉室內并將密閉室分隔成位于薄膜兩側的第一空間與第二空間，其中第一空間位于薄膜與底座之間，堆棧結構配置在第一空間內，且前板面向底座；對第一空間與第二空間進行抽真空制程，并同時對堆棧結構進行烘烤制程；以及對第二空間破真空，以使薄膜施壓于堆棧結構。
[0009]在本發明的一實施例中，上述的抽真空制程系使第一空間與第二空間的壓力低于133 帕(Pa)。
[0010]在本發明的一實施例中，上述的抽真空制程系使第一空間與第二空間的壓力介于50至100帕之間。
[0011]在本發明的一實施例中，上述的熱交換層包括導熱板以及導熱管，導熱板具有相對的第一面與第二面，第一面面對第三黏著層，而導熱管固定于第二面并呈連續彎折狀，且具有進液口以及出液口。
[0012]在本發明的一實施例中，上述的進行層壓制程前更包括提供壓板以及將壓板覆蓋于導熱片與導熱管，其中壓板具有與導熱管的形狀對應的凹槽，并使凹槽與導熱管相對。
[0013]在本發明的一實施例中，上述的完成層壓制程后還包括將堆棧結構固定在箱體內，箱體具有開口，且堆棧結構的前板面向開口，以及將透明蓋板覆蓋于開口，且透明蓋板與前板之間有間隙。
[0014]在本發明的一實施例中，上述的第一黏著層、第二黏著層、第三黏著層及第四黏著層為熱熔膠膜。
[0015]在本發明的一實施例中，上述的導熱片為鋁箔。
[0016]在本發明的一實施例中，上述的前板與背板為塑膠板。
[0017]在本發明的一實施例中，上述的進行層壓制程后，還包括提供蓋板，覆蓋于導熱片上。
[0018]本發明另提供一種兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊，包括堆棧結構，堆棧結構包括依序堆棧的前板、第一黏著層、光電轉換層、第二黏著層、背板、第三黏著層、熱交換層、第四黏著層以及一導熱片。
[0019]在本發明的一實施例中，上述的熱交換層包括導熱板以及導熱管，導熱板具有相對的第一面與第二面，第一面面對第三黏著層，而導熱管固定在第二面上并呈連續彎折狀，且具有進液口以及出液口。
[0020]在本發明的一實施例中，上述的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊，更包括箱體以及透明蓋板，其中箱體，容置堆棧結構，箱體具有開口，而堆棧結構的前板面向開口，透明蓋板覆蓋在開口上。
[0021]在本發明的一實施例中，上述的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊，還包括蓋板，覆蓋在導熱片上。
[0022]本發明的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊的制造方法中，由于在同一層壓制程即可制造出包含光電轉換層及熱交換層的堆棧結構，因此可縮短制程時間，以提升生產效率，而且還可使各膜層之間的結合更為緊密，以增加熱傳導效率，進而提升熱交換層的熱交換效率。此外，本發明的兼具發電及熱交換的太陽能復合模塊由于膜層的數量較少，傳遞至熱交換層的熱傳導途徑較短，所以能提升熱交換層的熱交換效率。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明一實施例的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊示意圖。
[0024]圖2是本發明一實施例的蓋板的示意圖。
[0025]圖3A是本發明一實施例的熱交換層的俯視示意圖。
[0026]圖3B是沿圖3A的A-A線的剖面示意圖。
[0027]圖4是本發明另一實施例的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊示意圖。
[0028]圖5A至圖5C是本發明一實施例的一種兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊的制造方法的流程圖。
[0029]圖6A是本發明一實施例的壓板的俯視示意圖。
[0030]圖6B是沿圖6A的B-B線的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0031]圖1是本發明一實施例的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊示意圖。請參照圖1，在本實施例中，兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊50包括堆棧結構100，其中堆棧結構100包括依序堆棧的前板110、第一黏著層120a、光電轉換層130、第二黏著層120b、背板140、第三黏著層120c、熱交換層150、第四黏著層120d以及導熱片160。在本實施例中，前板110與背板140為具有絕緣效果的板材，例如玻璃板或塑膠板。前板110例如為透明材質，以使太陽光能夠穿透前板110并在光電轉換層130進行光電轉換。本實施例中，光電轉換層130例如包括多個設置于基板的光電轉換單元，用于將太陽光的光能轉變成電能。第一黏著層120a、第二黏著層120b、第三黏著層120c以及第四黏著層120d用以黏接與其相連的各膜層，可選用任何合適的黏著材料。舉例來說，第一黏著層120a、第二黏著層120b、第三黏著層120c以及第四黏著層120d例如為熱熔膠膜熔固后形成。導熱片160用于覆蓋熱交換層150，導熱片160可選用易于形變的材質，例如鋁箔，如此導熱片160可依據熱交換層150的形狀改變形狀，以與熱交換層150緊密貼合，且導熱片160可具有良好導熱性，以利于將熱能傳導至熱交換層150。導熱片160亦可為其他可具延展性的金屬材質，且本發明并不以此為限。
[0032]另外，本實施例的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊50可更包括蓋板170，此蓋板170用以覆蓋于導熱片160上，并可作為隔熱板。如圖2所示，蓋板170例如包括第一層171、第二層172以及第三層173，其中第一層171與第三層173設置于第二層172的相對兩側。第二層172為隔熱材料，如泡棉等，但不以此為限。第一層171與第三層173例如為招箔或其他材質。
[0033]圖3A是本發明一實施例的熱交換層的俯視示意圖，圖3B是沿圖3A之A-A線的剖面示意圖。請參照圖3A及圖3B，本實施例的熱交換層150例如包括導熱板151以及導熱管152，其中導熱板151具有相對的第一面153與第二面154，且第一面153面對圖1的第三黏著層120c。導熱管152固定在第二面154上并呈連續彎折狀，且具有進液口 155以及出液口 156。液體可經由進液口 155進入導熱管152后,藉由導熱管152加熱,之后再由出液口 156流出。另外，由于導熱管152呈連續彎折狀，可增加液體在導熱管152中流動的時間，以增加熱交換時間，使液體在導熱管152中的加熱效果較佳。在本實施例中，導熱板151與導熱管152例如為金屬材質,如銅。在其他實施例中，導熱板151與導熱管152亦可為其他導熱性佳的材質，本發明并不以此為限。
[0034]本實施例的兼具發電及熱交換的太陽能復合模塊50中，太陽光或其它光可經由前板110傳遞至光電轉換層130，而光電轉換層130可將部分光能轉換為電能，而未被光電轉換層130利用的光能則可用以加熱熱交換層150，進而對導熱管152中的液體加熱。此夕卜，由于堆棧結構100的膜層較少，熱能傳導至熱交換層150的熱傳導途徑較短，所以能提升熱交換效率。
[0035]圖4是本發明另一實施例的兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊示意圖。請參照圖4，在本實施例中，兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊50a除了包括上述堆棧結構100以及蓋板170以外，還包括箱體180以及透明蓋板190，其中箱體180容置組合后的蓋板170與堆棧結構100，且箱體180具有開口 181，而堆棧結構100的前板110面向開口 181。透明蓋板190覆蓋開口 181，且與堆棧結構100的前板110之間有間隙191，以產生溫室效應，進而提升熱交換效率。透明蓋板190可為玻璃板、塑膠板或其他材質的板體。
[0036]圖5A至圖5C是本發明一實施例的一種兼具發電及熱交換功能的太陽能復合模塊的制造方法的流程圖。請先參照圖5A，本實施例的制造方法包括下列步驟。首先，提供堆棧結構100a,此堆棧結構10a包括依序堆棧的前板110、第一黏著層121a、光電轉