1.一種太陽能模組，包含：一個第一透光材，位於受光側；一個第二透光材，與該第一透光材間隔地設置且位於背光側；一個太陽能單元，設置於該第一透光材與該第二透光材之間，並包括數個彼此間隔的太陽能電池，任兩相鄰的太陽能電池之間界定出一個可讓光線通過而朝該第二透光材投射的透光空間；及一個光學調整單元，設置於該太陽能單元與該第二透光材之間，並包括一個透光基材、數個摻混於該透光基材內且可散射光線的散射顆粒，以及數個摻混於該透光基材內且可吸收光線而朝該第二透光材射出螢光的螢光材料；其中，該透光基材包括一層供該等散射顆粒摻混於內的第一膜體，以及一層供該等螢光材料摻混於內的第二膜體；該第一膜體設置於該太陽能單元與該第二膜體之間，該第二膜體設置於該第一膜體與該第二透光材之間；該第一膜體與該第二膜體的材料為乙烯-醋酸乙烯共聚物。

2.如請求項1所述的太陽能模組，其中，該等散射顆粒與該等螢光材料是均勻地摻混分佈於該透光基材內。

3.如請求項1所述的太陽能模組，其中，該等螢光材料可吸收光線而發射出波長範圍在400~1600nm之螢光。

4.如請求項1所述的太陽能模組，其中，該等散射顆粒的折射率為1.5~2.5。

5.如請求項1所述的太陽能模組，其中，該太陽能單元還包括一個包覆該等太陽能電池的封裝材。

6.如請求項5所述的太陽能模組，其中，該封裝材是填充於該等透光空間以及該等太陽能電池與該第一透光材之間。

7.如請求項5所述的太陽能模組，其中，該封裝材的材料為乙烯-醋酸乙烯共聚物、壓克力或聚尿素。

【技術領域】

本發明是有關於一種電池模組，特別是指一種能作為屋頂建材使用的太陽能模組。

【先前技術】

一般植物工廠為節省電能開銷之成本，通常會在其用於栽培植物的溫室之屋頂上裝設太陽能板，如台灣專利公開號第201436265號「具勻光之太陽能模組」專利案。該專利案之太陽能模組係作為屋頂使用，並包含透明基板、太陽能晶片、熱熔膠膜及透光蓋板。其中，於透明基板與太陽能晶片之間設有擴散膜。

在使用上，透過該等太陽能晶片將一部分光線轉換成電能而達成發電的效果，至於另一部分未被該等太陽能電池轉換之光線會進入該散射膜，透過該散射膜使光線均勻分佈後再均勻地照射在植物上，以增進植物的栽培效果。

不過，並非所有波長範圍的光能皆可被植物吸收，因此前述將剩餘的光線均勻分佈地照射在植物上的作法，僅有部分波長範圍的波段適合植物生長的光線會被利用，但仍有部分光線未被太陽能電池或植物所吸收利用，故現有的太陽能模組就光能利用率來說，尚有待改進。

【發明內容】

因此，本發明之目的，即在提供一種提高光能利用率的太陽能模組。

於是，本發明太陽能模組，包含：一個位於受光側的第一透光材、一個與該第一透光材間隔地設置且位於背光側的第二透光材、一個設置於該第一透光材與該第二透光材之間的太陽能單元，以及一個設置於該太陽能單元與該第二透光材之間的光學調整單元。

該太陽能單元包括數個彼此間隔的太陽能電池，任兩相鄰的太陽能電池之間界定出一個可讓光線通過而朝該第二透光材投射的透光空間。該光學調整單元包括一個透光基材、數個摻混於該透光基材內且可散射光線的散射顆粒，以及數個摻混於該透光基材內且可吸收光線而朝該第二透光材射出螢光的螢光材料。

本發明之功效在於：未被該等太陽能電池轉換的光線可透過螢光材料吸收而轉換為螢光，不僅可以提高光能利用率，還可增加適切波長範圍的光線投射在植物上的比例而增加植物吸收效果。再配合該等散射顆粒使光線散射而均勻分佈的效果，使得光線可均勻照射在植物上且為植物生長所需之最適切的波段，以加快植物生長並提高植物栽培效果。

【圖式簡單說明】

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明太陽能模組的一個第一實施例的一個側視剖視示意圖；圖2是本發明太陽能模組的一個第二實施例的一個側視剖視示意圖；及圖3是本發明太陽能模組的一個第三實施例的一個側視剖視示意圖。

【實施方式】

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，本發明太陽能模組的一個第一實施例，包含一個位於受光側的第一透光材1、一個與該第一透光材1間隔地設置且位於背光側的第二透光材2、一個設置於該第一透光材1與該第二透光材2之間的太陽能單元3，以及一個設置於該太陽能單元3與該第二透光材2之間的光學調整單元4。

該第一透光材1與該第二透光材2皆為板體的形式，其材料具體可為玻璃、壓克力、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯(PTFE)或乙烯-四氟化乙烯聚酯物(ETFE)，但不以上述材料為限。

該太陽能單元3包括數個彼此間隔的太陽能電池31，以及一個包覆該等太陽能電池31的封裝材32。

該等太陽能電池31具體可採用三五族太陽能電池、單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池或CIGS太陽能電池(copper indium gallium(di)selenide solar cell)。在本實施例中，該太陽能單元3還包括數個焊帶導線(圖未示)，而該等太陽能電池31之間是透過所述焊帶導線而電連接彼此，並且任兩相鄰的太陽能電池31之間界定出一個可讓光線通過而朝該第二透光材2投射的透光空間310。

該封裝材32則是填充於該等透光空間310以及該等太陽能電池31與該第一透光材1之間。該封裝材32為透光的材料所製成，具體可為乙烯-醋酸乙烯共聚物、壓克力、聚尿素或其他可用於封裝的材料。

該光學調整單元4包括一個設置於該太陽能單元3與該第二透光材2之間的一個透光基材41、數個摻混於該透光基材41內且可散射光線的散射顆粒42，以及數個摻混於該透光基材41內且可吸收光線而朝該第二透光材2射出螢光的螢光材料43。

該透光基材41包括一層供該等散射顆粒42摻混於內的第一膜體411，以及一層供該等螢光材料43摻混於內的第二膜體412。該第一膜體411設置於該太陽能單元3與該第二膜體412之間，該第二膜體412設置於該第一膜體411與該第二透光材2之間。在實施上，該第一膜體411與該第二膜體412的設置順序可調換。該第一膜體411與該第二膜體412的材料為乙烯-醋酸乙烯共聚物。

該等散射顆粒42可散射光線，其可為奈米粒子或微米粒子，該等散射顆粒42之具體材料可為氧化鈦(TiO2)。該等散射顆粒42的折射率為1.5~2.5。當該等散射顆粒42的折射率為小於1.5時，散射效果不明顯；當該等散射顆粒42的折射率為大於2.5，由於該等散射顆粒42通常為具色彩之無機鹽類，會使部份波長的光線被其吸收。

該等螢光材料43可吸收光線而朝該第二透光材2射出螢光，並且所述螢光為植物吸收效果較優異的波長範圍。具體來說，所述螢光的放射波長範圍可為400~1600nm。在實施上，該等螢光材料422可選用有機螢光材料或無機螢光材料，並無特別限制。不過，當該等螢光材料422選用有機螢光材料時，所述有機螢光材料會以分子狀態分散在該第二膜體412中；當該等螢光材料422選用無機螢光材料時，所述無機螢光材料會以顆粒狀態分散在該第二膜體412中，即如圖1所示。

本實施例使用上適合作為屋頂建材，其可透光的效果可將外界之太陽光線引入室內，同時配合該太陽能單元3而可將光能轉換成電能以供使用。

具體來說，當光線照射至本發明太陽能模組時，光線會先通過該第一透光材1與該封裝材32後，部分的光線會照射在該等太陽能電池31，而另一部分的光線則直接穿過任兩相鄰的太陽能電池31之間的透光空間310而朝該第二透光材2投射。其中，照射至該等太陽能電池31的光線中，該等太陽能電池31可吸收大部分光線而來的光線並轉換成電能，而剩餘未被吸收轉換的光線則通過該等太陽能電池31繼續往下而朝該第二透光材2投射。

接著，不論直接穿過任兩相鄰的太陽能電池31之間的透光空間310而朝該第二透光材2投射的光線，還是通過該等太陽能電池31而未被吸收轉換的光線，以上未被所述太陽能電池31吸收利用之光線會進入該透光基材41。此時，透過該透光基材41內的散射顆粒42可使進入該第一膜體411內的光線產生折射、反射、散射等光學現象，使該第一膜體411內的光線能均勻分佈後再朝該第二膜體412投射。

更重要的是，當光線進入該第二膜體412內時，可透過該等螢光材料43吸收光線，並分別朝該第二透光材2射出螢光。換句話說，本發明透過該等螢光材料43的設置，可吸收前述未被太陽能電池31吸收利用之光線，並將之轉換為適合植物生長波長範圍的螢光，使光線可有效地被植物所吸收利用，不僅可以提高光能利用率，還可增加適切波長範圍的光線投射在植物上的比例而增加植物吸收效果。再配合該等散射顆粒42使光線散射而均勻分佈的效果，使得光線由該第二透光材2射出後，可均勻照射在植物上且為植物生長所需之最適切的波段，以加快植物生長並提高植物栽培效果。

參閱圖2，本發明太陽能模組的一個第二實施例與該第一實施例大致相同，兩者之間的差別在於：在本實施例中，該透光基材41不區分成前述第一膜體411(見圖1)與第二膜體412(見圖1)。也就是說，本實施例的散射顆粒42與螢光材料43是均勻地摻混分佈於該透光基材41的整體中。

本實施例在使用上，除了可透過該等螢光材料43的散射效果增加光線在該透光基材41內的行徑路徑，此種直接將該等散射顆粒42與該等螢光材料43混在同一個層體內的作法，更有助於光線被該等螢光材料43吸收並轉換成適切波長的螢光。

需要說明的是，當該等螢光材料422選用有機螢光材料時，所述有機螢光材料會以分子狀態均勻分散在該透光基材41整體中；該等螢光材料422選用無機螢光材料時，所述無機螢光材料會以顆粒狀態均勻分散在該透光基材41整體中，即如圖2所示。

參閱圖3，本發明太陽能模組的一個第三實施例與該第二實施例大致相同，兩者之間的差別在於：本實施例的該等螢光材料422選用有機螢光材料，並將該等螢光材料422以化學鍵結方式接枝在該等散射顆粒42上。

最後需要說明的是，圖1、2、3中以較大顆的黑點示意該等散射顆粒42，以較小顆的黑點示意該等螢光材料43，但由於黑點的尺寸差異僅為區分之用，以方便熟悉此技術的人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故黑點的尺寸、形狀不具技術上的實質意義，亦即所述黑點可為任何形狀的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧第一透光材

2‧‧‧第二透光材

3‧‧‧太陽能單元

31‧‧‧太陽能電池

310‧‧‧透光空間

32‧‧‧封裝材

4‧‧‧光學調整單元

41‧‧‧透光基材

411‧‧‧第一膜體

412‧‧‧第二膜體

42‧‧‧散射顆粒

43‧‧‧螢光材料