行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
建材一體太陽電池模組之單元式組合元件開發(I)
研究成果報告(完整版)
計 畫 類 別 ： 個別型 計 畫 編 號 ： NSC 99-2623-E-151-001-ET 執 行 期 間 ： 99 年 01 月 01 日至 99 年 12 月 31 日 執 行 單 位 ： 國立高雄應用科技大學模具工程系 計 畫 主 持 人 ： 艾和昌 處 理 方 式 ： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，2 年後可公開查詢 中 華 民 國 100 年 04 月 01 日行政院國家科學委員會/經濟部能源局
「能源科技學術合作研究計畫」成果報告
建材一體太陽電池模組之單元式組合元件開發
A Study of the Unitary BIPV Module Developing
計畫類別：■ 個別型計畫 □ 整合型計畫 計畫編號：NSC 99-2623-E-151-001-ET 執行期間：99 年 01 月 01 日至 99 年 12 月 31 日 計畫主持人：艾和昌 模具系暨應科所教授兼研發長 計畫參與人員：王婷鈺、楊武璋 成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：□ 精簡報告 █ 完整報告 本成果報告包括以下應繳交之附件： □赴國外出差或研習心得報告一份 □赴大陸地區出差或研習心得報告一份 □出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份 □國際合作研究計畫國外研究報告書一份 處理方式：除產學合作研究計畫、提升產業技術及人才培育研究 計畫、列管計畫及下列情形者外，得立即公開查詢 □涉及專利或其他智慧財產權， □一年□二年後可公開查詢 執行單位：國立高雄應用科技大學 應用科學工程研究所 中 華 民 國 100 年 03 月 31 日
摘要
本計畫所製作的建材一體型太陽電池模組 (Building Integrated Photovoltaics,BIPV)是以建築設計手法將具有建材功能之太陽電池模 組導入建築物結合，使系統元件不單只有發電之功能，也可以是建築 外部景觀設計的一部份，更可替代現有建材，降低裝設成本。建材一 體型太陽電池模組廣泛使用於各式建築物，如:大樓帷幕牆、斜瓦式屋 頂、以及其他建築物上的遮陽雨蔽裝置等。此外，如何裝置所開發出 的建材一體型太陽電池模組，達成施工便捷、快速安裝亦為當前重要 的工作，因此本計畫開發單元式接合模組來達成此目標。 太陽光電模組的架設需考量許多因素，如：架設位置、設置角度 及模組之耐壓性、安全性、耐久性等，本計畫依據各類不同建築特性 及功能需求，開發出可靈活運用於建築各部位之單元式太陽電池模 組，其設計與開發目標以安裝簡單、拆卸容易、施工便捷等概念，利 用本實驗室現有之模組封裝技術及完整的封裝設備與製程，配合豐富 之研發經驗來設計與製作各式太陽電池模組，並以最少的研究成本完 成開發以達到適用於商業化量產製造。本計畫分兩年執行，第一年已 完成兩款單元式太陽電池模組設計與製作，有透光內嵌帷幕扣件式與 廠辦屋頂，且模組扣件也已開發製作完成。關鍵詞：建材一體型太陽電池模組、建築設計、單元式、驗證、BIPV
Abstract
The project of Building Integrated Photovoltaic (BIPV) is based on
the architecture design combined the construction material of PV modules
with building. The BIPV system is not only generates electricity but also is
part of the landscape architecture. Also, it can be substituted the traditional
materials and reduce the installation cost. The BIPV can be used in various
buildings, such as traditional Chinese style roof, curtain wall buildings and
the external shades from other building. Therefore, the aim of this project
is how to develop the multi-function modules and easy installation.
There are many factors that need to be considered before setup the PV
modules such as setup position, setup angles, resistant of pressure, safety
and durable. This project will try to develop the units of PV modules can
be flexible used in various parts of buildings depend on the characteristic
of building and function demand. The concepts of design and goals are
easy to install, take off and simple construction by using the existing lab
which have the techniques of module encapsulating and equipments.
Also this will cooperate with copious research experiences to design and
make the various PV modules with low cost. This project had grouped as
two years. Two modular design and production has completed in first
year, one is translucent curtain module with embedded fasteners; the other
is the module with polyisocyanurate (PIR) composite metal plate used on
the phase I.
Keywords:BIPV, Architecture Design, Unitary,Certification
前言
在節能減碳與能源的議題發酵下，如何減少資源的耗費，並尋找 更乾淨、可再生的替代能源，已經成為目前許多國家的重要政策及發 展方向；再者台灣地處亞熱帶地區，陽光充足，日射量大，非常適合 太陽能源之利用[1]。以全球太陽光電的裝設量，自 2005 至 2007 的三 年中，平均就增加了 40%； 2007 年並已超過 2.6GWp，2008 年接近 6GWp。如以台灣太陽光電的產值來看，也從 2005 年的新台幣 60 多 億元，到 2006 年的 212 億元，2007 年超過 500 億元，2008 年更突破 1,000 億元[2]。 台灣在 2009 年的全國能源會議上，也確立了邁向「低碳家園」的 共識，能源一直是台灣經濟與社會發展的重要議題，我國二氧化碳總 排放量在過去十多年以來皆為成長態勢，2007 年已達近 2.69 億公噸， 約占全球總排放量的 1％，為全球排名第 21；另一方面，我國仰賴進 口能源比例高達 99％，顯見發展再生能源、減少碳排放的重要性[3]。 而隨著太陽光電系統應用技術的逐漸成熟，將太陽光電系統與一般建築物結合之概念，已廣為一般民眾所接受。太陽電池模組應用於 建築外部構造之方式大致上可區分為應用於建築物屋頂、建築物外牆 與其他類，安裝分為架空安裝型與建材一體型這兩種方式;另其有把太 陽電池模組當成遮雨(陽)棚使用或屋頂採光罩等。 以往太陽光電發電系統之太陽電池模組無論是架空安裝或是吊掛 於外牆，皆使建築物產生雙層建材結構，既浪費材料又無法與建築物 設計融入一體，但若使用 BIPV 則可由建築設計之初便考量之，且建 築物建造時則直接採用，該建材不僅具有發電的效果又能代替原建 材，由於建材一體，在安裝上可一次到位，不僅省去建築材料，且節 省了安裝時間，最主要整體設計可使原建築景觀加值;BIPV 設計考 量，首重於台灣平均日照條件可達 4.5sun-hour 以上，比歐洲及現有溫 帶太陽能源先進國家更適合發展太陽光電，如果可以將太陽電池模組 與建材整合一併設置，將可同時獲得發電效益且減少建築物內部受陽 光直射的熱效益，進一步減低冷房負荷之雙重功效[4][5]。 本計畫所開發的建材一體太陽電池模組，主要是可量產並應用於 屋頂，其中有可透光帷幕型及適用於大型廠房建築的不透光模組，特 別是配合單元式安裝扣件，使之更具多元性，實用性與安裝便利性等 特色!
研究目的
太陽能的利用是目前再生能源產業中相當重要的發展方向，其條 件限制最少，是所有再生能源中可應用範圍最廣泛的。根據經建會表 示，國際能源總署(IEA)推估未來全球再生能源需求將明顯擴增，而台 灣能源資源缺乏，有必要發展綠色潔淨能源，因此政府已鼓勵設置再 生能源設備，經建會也預估，一年後，太陽光電和風能等綠能產業的 總產值將達到五千七百多億，並預估我國太陽光電、風能、LED、生 質能源等綠能產業總產值將於 2012 年躍升到 5725 億元，平均成長率 高達 26.1%，可望成為我國新利基產業。 未來太陽電池模組發展趨勢為建材一體型，以往一般消費者都是 在原設計屋頂上加裝太陽電池模組，既費時又不美觀，不僅增加成本， 也影響了裝設意願。隨著綠色能源意識抬頭，將建築與太陽電池模組 結合已經成為必要的發展趨勢，同時研究結果顯示: 太陽電池模組與 建材結合成一體型，配合良好的模組散熱設計，可有效降低室內溫度 亦可減少室內空調負擔。作為玻璃帷幕採光屋頂及牆使用時，可節約 昂貴的額外裝飾材料，增強帷幕屋頂及牆面的外觀造型，也保留了原 有帷幕牆建築透光性能，並減少照明用電；若作為廠房屋頂，則是利 用原材料之高斷熱、防水及防火特性，使之提升斷熱性並具發電功能(如圖 1 所示)。因此，許多建築師在建築規劃中也逐漸將其納入設計 上考量評估的建材之一。當太陽電池模組應用於傳統建築物屋頂時， 造成安裝時的不便。以瓦片屋頂為例，安裝時必須先將屋瓦移開後， 把不同型式的吊勾固定於屋頂的基本結構上，然後再把屋瓦裝回，但 由於裝設吊勾屋瓦必須切除一部份空間，再利用吊勾固定住多個桁架 接著安裝太陽能模組，再使用不同的扣件將太陽電池模組與底下的桁 架做結合。其中還包括許多施工時的小細節，如此繁雜的安裝程序將 耗費時間、人力與安裝時所使用的鋼材[6]。 傳統型 BIPV 安裝上是以外掛的方式應用於建築物上，相較之下 較不美觀，且因為安裝時所需零件比建材一體型多致使成本提高，同 時也增加了安裝時所耗費的時間與人力[7-8]，建材一體型系經過建築 的考量後所設計的模組，因此在斷熱性、防水性、堅固性都比傳統型 BIPV 占優勢。此計畫開發之模組系屬於建材一體型但也兼具傳統型 BIPV 之功能，可獨立當建材使用，亦可架設於建築物上使用，配合本 計畫設計之扣件，具有以下特點: 1. 安裝困難度低，可節省人力使用。 2. 較傳統 BIPV 節省更多的零件使用，可降低成本。 3. 較傳統美觀性佳，可當外牆、遮雨棚、屋簷等使用，且具可變 化角度設計。
4. 結合”複合金屬基板”，提供隔熱效過並且具有發電功能，為此 建材賦予新的價值。 5. 單元式 BIPV 設計，裝設簡易亦可增加民眾於住家架設太陽能 板之意願。 6. 特殊扣件設計，將模組配線作整理，提升模組美觀性。 圖 1、建材一體型太陽電池模組
文獻探討
BIPV(Building-integrated photovoltaic)按字面上翻譯，可以是整合 光電系統的建築物或建築光電一體化；然其潛在內涵欲表達的是建築 空間的新思維，構築材料的革新，更進而探討建築生命的哲思，建築 物不再只是冰冷消耗資源的「客體」，也能成為自我供給與自然共存 的「主體」。當太陽電池模板成為建築的構成材料，賦予建築物吸收 陽光及發電的功能，一種開創空間體驗，新的建築類型已然誕生，我 們扼要地稱它為「光電建築」。建材一體型太陽電池模組(Building Integrated Photovoltaics; BIPV) 是將太陽電池板直接作為建材(如屋頂或外牆等)，有別於在原有建築 物上加裝太陽電池模組(如圖 3 所示)。以往太陽光電發電系統之太陽 電池板無論是架空安裝或是外牆吊掛，皆使建築物產生雙層建材結構 (如圖 2、3 所示)，既浪費材料又無法與建築物設計融入一體，但若使 用 BIPV 則可由建築設計之初始考量之，建築物建造時則直接採用， 該建材不僅具有發電的效果又能代替原建材(如圖 4 所示)，由於建材 一體，在安裝上可一次到位，不僅省去建築材料，且節省了安裝時間， 最主要整體設計可使原建築景觀加值；BIPV 設計考量，首重於台灣平 均日照條件可達 4.5sun-hour 以上，比歐洲及現有溫帶太陽能源先進國
家更適合發展太陽光電，如果可以將太陽電池模組與建材整合一併設 置，將可同時獲得發電效益且減少建築物內部受陽光直射的熱，進一 步減低冷房負荷之雙重效果[9]。 由於台灣位於北迴歸線上，而北迴歸線緯度為北緯 23.5 度，太陽 由東方升起後，行進的軌跡會在台灣的南方，所以架設太陽電池模組 以面朝南向，可獲得全年發電量達到最大效益。目前國內、外的太陽 光電市場，在發展一般市售透光型太陽電池模組方面發展較為快速與 成熟，本計畫擬開發的太陽電池模組為結合現有建材作一體封裝，結 合建材產業在太陽光電技術層面的應用，更可以進一步作相關實體產 品的開發設計，達到推廣太陽光電能應用最大效益。 圖 2、太陽能應用於建築物之種類
圖 3、一般太陽光電發電系統模板 圖 4、建材一體型 由於以往太陽電池模組在安裝方法上多採用架空或吊掛於已有建 築材料外，施工上包含許多不同形式的扣件、吊勾、桁架等(如圖 5 所示)，為能將太陽電池模組安裝於屋頂上，其工人幾乎皆需冒著很大 的危險性於屋頂高處施工作業，因此若能研發出可快速拆裝、結構穩 固的單元式 BIPV 模組，便可提高模組安裝時的便利性，並能有效降 低裝設成本且提升施工安全性。單元式 BIPV 模組本身即為建築物建 材，因此其結構強度、防水性、抗壓性及隔熱性等要求與一般建材要 求無異，配合特殊設計的外框式扣件，使安裝時不需使用太多工具便 可完成大面積組裝作業，該研發商品是目前太陽電池模組產業必然的 趨勢。
研究方法
本計畫主要工作為針對單元式 BIPV 模組進行設計，並依其裝設 用途分為透光型與非透光型單元式 BIPV。前者採用高透光低鐵強化玻 璃為封裝基材，用以取代透光天窗、遮雨(陽)篷或者是玻璃帷幕。非 透光型的太陽電池模組採用高效能金屬複層板為封裝基材，此金屬複 層板具有良好的隔熱、防水及防火等特性，可做為屋頂與牆面之建材， 目前常用於標準廠房。無論透光型或非透光型模組均是將太陽光電系 統與建築設計合為一體使成為兼具美觀與發電功能的新建材。此外、 為使開發出的 BIPV 模組更具實用性，對於後端安裝已預先考慮，如 埋設支撐爪式萬向金屬扣件於透光型之結構玻璃內，於模組封裝同時 進行一體化結合，或是於不透光模組周圍加入特殊框等(Framing)，便 捷安裝。以下分別針對本計畫之單元式 BIPV 模組做介紹: 1.單元式透光型建材一體太陽電池模組 此太陽電池模組由一片低鐵高透光強化玻璃與太陽電池及另一片 結構玻璃內嵌入金屬梯形扣件進行層壓封裝成一體(如圖 6 所示)，該 模組疊層由上到下分別是:低鐵高透光強化玻璃、EVA、太陽電池、 EVA、金屬梯形扣件及結構玻璃，扣件則是放置於玻璃內部四個角 落，經熱壓製程時，一併封裝於太陽能模組裡面(如圖 7 所示)，安裝時只需直接使用扣件鎖固即可(如圖 8 所示)，無須再額外架設鋁框， 此模組設計可當建材使用亦可外加裝於建築物上[16][17]。安裝方便並 且節省架設時間與成本，且方便清洗，解決了使用鋁框架設時於鋁框 與模組間易積塵之缺點，裝設時亦可調整四邊角度，將模組營造出弧 型效果，增加 BIPV 系統架設之景觀與藝術造型，另安裝工人勿需踩 在模組上組裝，可在其下方安裝，大大地增進安裝人員的安全性，非 常適宜高空施工。 圖 6、單元式透光型建材一體太陽電池模組疊層示意圖 圖 7、預先埋設扣件於模組內
圖 8、透光型使用之扣件 2.單元式廠辦屋頂建材一體型 此設計利用高性能複合金屬基板取代原先太陽能模組的底層玻璃 材料進行封裝(如圖 9 所示)，此基板材料具備保溫、斷熱、防水、載 重大等特性於一體，多作為大型公共建築物之外牆[18]。將太陽電池 封裝在該基板表層不鏽鋼板，使該建材具有發電功能，圖 10 為模組 封裝後之成品。在安裝上則需加上特殊設計邊框(如圖 11 所示)後，使 成為單元式組合件(如圖 12 所示)，該模組可藉此邊框做陣列結合，且 該設計可改變兩模組間的角度(如圖 13 所示)，因此更適用於各種建築 物作造型的屋頂。此邊條凸起設計使用於屋頂時能提高排水效果，本 身又兼具發電功能且整體設計可美化建築物外觀，更重要的是由於方 便安裝，未來設置成本可大幅降低。 另在扣件設計中使用側邊配線盒(如圖 14 所示)可在安裝邊框時
將配線盒置入其中，且配線盒採用快拆式接頭(如圖 15 所示)，於模組 連接時快速安裝並可將其配線隱藏至邊框中，該單元式組合件模組與 廠辦鋼骨結合，僅須將螺絲直接自邊條側攻入鋼骨即可，增加裝設便 利性及整體美觀性! 圖 9、廠辦模組疊層示意圖 圖 10、使用” 複合金屬基板”封裝之模組 圖 11、特殊設計邊框
圖 12、單元式組合件
(a) 無角度差安裝
(b) 有角度差安裝
圖 14、特殊設計邊框內部(A:內部接線盒、B:結構支撐樑、C:模組電纜線)
圖 15、使用特殊快拆接頭
A
B
研究成果
本年度已完成兩款單元式太陽電池模組設計與製作，有透光內嵌 帷幕扣件式與廠辦屋頂式。 1.透光型建材一體太陽電池模組設計及製造 此模組設計採用之材料為 5 吋單晶矽太陽電池，厚度為 190μmm， 其光電轉換效率為 16.4%。表層採用低鐵高透光強化玻璃封裝，在底 層結構玻璃內嵌入金屬梯形扣件，進行層壓封裝成為一體，此設計可 減少模組於安裝使用的扣件，安裝時只需使用另一扣件固定即可，增 加安裝便利性。 影響產品製作的參數有層壓設備操作的工作溫度、壓力、時間、 使用封裝材料(PIR 複層金屬板、EVA、強化低鐵玻璃)物化性質與厚度 等。利用本校「太陽電池模組製作實驗室」現有量產級設備製作實驗 測試件，以達到最佳的模組封裝參數。 2.廠辦屋頂建材一體型模組設計及製造 此模組設計採用之材料為 5 吋單晶矽太陽電池，厚度為 190μmm， 其光電轉換效率為 16.4%。模組底層採用金屬複層板材料，該產品具 備保溫、斷熱、防水、載重大等特性於一體，多作為大型公共建築物之外牆。 由於將太陽電池模組與建材結合需克服許多問題，例如：建材防 水性是否被破壞、需避免建材外層鋼板與太陽電池直接接觸而造成漏 電或短路、太陽電池焊條與建材外層之鋼板也需有良好的隔絕措施， 因此利用本校「太陽電池模組製作實驗室」現有量產級設備製作實驗 測試件，針對不同材質的表層及底層[19]對 EVA 的特性[20][21]與防 水性[22]作測試。 2.1 金屬複層板特性與 EVA 之膠合性分析 此材料分為烤漆鋼版及無烤漆鋼板，無烤漆鋼板於表面熱浸鍍鋅 以抗氧化。烤漆鋼板的烤漆種類選用 KYNAR 抗汙染型氟化樹脂烤 漆，並於鋼板產生親水性表面，可產生自潔效果、減少雨水流痕污染， 保持表面清潔以延長清洗時程。 EVA 與其他封裝材料的膠合性，將會影響到模組內部的真空程 度，膠合性特性愈強，耐候性也愈好、模組壽命較長。通常太陽電池 模組封裝是以 Tedlar 或是強化玻璃做為模組背面的基材；而本計畫使 用金屬複層板為太陽電池模組之基材，故取其表面金屬鋼板進行 EVA 膠合性測試，以確保模組品質。
2.2 金屬複層板之表面粗糙度量測 不同的鋼板表面粗糙度，因為接觸面積大小不同，將影響 EVA 與鋼板間封裝後的黏著強度，通常接觸面積大者，所得之黏著強度較 高。本實驗選用表面粗糙度量測儀 Mitutoyo surftest 402，採用最普遍、 可量測範圍也最廣的探針斷面量測法進行表面粗糙度量測。探針在鋼 板表面移動，其振動被轉變為感應電流，經過放大器放大，再將量測 鋼板的斷面曲線送到分析儀器，最後再由分析儀器內之計算公式，計 算鋼板表面之粗糙度值。由實驗結果可得知，未烤漆鋼板的表面平均 粗糙度為0.79 μm，烤漆鋼板表面平均粗糙度為 0.59μm，無烤漆鋼板 的表面平均粗糙度較烤漆鋼板表面高出約0.2 μm (如圖 16 所示)。 圖 16、烤漆與無烤漆鋼板之表面粗糙度比較 2.3 金屬複層板與 EVA 之拉力測試 利用本實驗的拉力試驗機測試金屬複層板與封裝材料 EVA 的黏 合強度，由實驗結果中可發現，無烤漆鋼板上 EVA 的平均拉力值均
較 烤 漆 鋼 板 為 佳 ； 而 在 EVA 厚 度的 比 較 方 面 ， 使 用 兩 片 EVA (0.9mm)( 如 圖 18 所 示 ) 的 拉 力 測 試 結 果 要 比 只 有 一 片 EVA (0.45mm)(如圖 17 所示)為佳。 圖 17、EVA 厚度=0.45mm 時之拉力值 圖 18、EVA 厚度=0.9mm 時之拉力值 3.1 透光型建材一體太陽電池模組扣件設計及製造 此透光型模組所使用之扣件採用一般玻璃帷幕安裝時所使用之不
銹鋼爪具，配合本計畫設計預先內嵌入金屬梯形扣件之模組，即可快 速安裝且結構穩固。圖 19 為太陽電池模組與爪具接合之照片。 圖 19、模組架設安裝(已裝上扣件) 3.2 廠辦屋頂建材一體型模組扣件設計及製造 此殊設計邊框示意圖(如 14 所示)，與模組結合後使成為單元式組 合件，利用模組兩側邊框的半圓弧設計可改變兩模組間的角度，且此 邊條凸起設計使用於屋頂時能提高排水效果。在安裝邊框時將配線盒 置入其中，且配線盒採用快拆式接頭(如圖 15 所示)，於模組連接時快 速安裝並可將其配線隱藏至邊框中，該單元式組合件模組與廠辦鋼骨 結合，僅須將螺絲直接自邊條側攻入鋼骨即可，增加裝設便利性及整 體美觀性!
計畫成果自評
本研究之成品作為玻璃帷幕採光屋頂及牆使用時，可節約昂貴的 外裝飾材料，增強帷幕屋頂及牆面的外觀造型，也保留了原有帷幕牆 建築透光性能，減少照明用電。在模組製作上也較簡易，安裝部分只 需使用一般商品化之爪具固定即可，往後擬進行實際安裝架設與安全 性試驗。 單元式廠辦屋頂建材一體型模組，比起傳統 BIPV 模組具高斷熱、 防水及防火特性且搭配本計畫所設計之特殊邊框使用，可提高模組架 設便利性及整體性。但由於使用較特殊之封裝基材，模組製作上的難 度較高，除了 EVA 與金屬複層板的膠合強度，另一項需克服的問題 為金屬複層板/太陽電池接觸面的漏電及短路問題。經由比較測試件封 裝前後的數據可發現，由於表層封裝材料透光率關係，使得測試件封 裝之後的平均功率較封裝前約下降 1%，但差異並不顯著。此結果顯 示測試件經過熱壓封裝後，融熔的 EVA 能有效阻隔太陽電池與金屬 複層板之表面鋼板直接接觸，可避免漏電流以及短路的情形發生。 原第二年預計進行戶外架設並作測試，且依照 IEC61215 相關規 範，實際進行產品之安全檢測實驗，如：隔熱性、防水性、抗紫外線 性及耐衝擊性等。成果預期可獲得快速安裝、拆卸、結構穩固並可應參考文獻
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[22] Thomas Carlssona,Petri Konttinena, Ulf Malmb, Peter Lunda, Absorption and desorption of water in glass/ethylene-vinyl-acetate/glass laminates,2006.
可供推廣之研發成果資料表
日期： 年 月 日 計畫名稱：建材一體太陽電池模組之單元式組合元件開發 計畫主持人：艾和昌 計畫編號：NSC 99-2623-E-151-001-ET 論文 期刊 國內期刊論文： 1. 第一作者或通信作者論文____篇 2. 非第一作者論文____篇 國外期刊論文： 1. 第一作者或通信作者論文____篇 2. 非第一作者論文____篇 SCI/SSCI 等期刊論文： 1. 第一作者或通信作者論文____篇 2. 非第一作者論文____篇 其他期刊論文：____篇 研討會 國內研討會論文發表：_2_篇 國外研討會論文發表：_1_篇 技術報告 中文技術報告：_2_件 英文技術報告：___件 專利 申請 國內：_1_件；專利名稱：建材一體太陽電池模組之單元式組合元件__________ 國外：___件；專利名稱：____________ 取得 國內：_2_件；專利名稱：_1. 太陽電池之封裝方法 2. 太陽電池封裝結構改良_ 國外：___件；專利名稱：____________ 技轉 技術移轉金總計(萬元)：________； 件數:_____件 產業合作 後續洽談合作研發廠商：_3_家 與產業界、研發機 構互動成果 曾與壹東實業共同合作太陽電池結合高性能金屬複合板一體封裝製程研究與人才培育計 畫，經由各項實驗測試，成功開發出具發電功能之建材原型，並結合高性能金屬複合板之優 點，使開發出的新產品除了可提供發電效益，亦具有隔熱、重量輕、耐壓、防水性優良等特 性。除此之外，計畫相關研究人員亦充分瞭解產品開發的關鍵技術與未來可繼續改進之方 向，獲得完善之培訓課程。 可利用之產業及可 開發之產品 此產品開發能予新的建材選擇且可提升該傳統建材產業。 技術特點 單元式設計可方便太陽能模組安裝，以節省人力及成本且兼具美觀。 推廣及運用價值 開發可當建材使用之太陽能模組，方便安裝且美觀可提高人民於住家架設太陽能系統之意 願，達到節能減碳目的。 註：本項研發成果若尚未申請專利，請勿揭露可申請專利之主要內容。國科會補助計畫衍生研發成果推廣資料表
日期:2011/04/01 國科會補助計畫 計畫名稱: 建材一體太陽電池模組之單元式組合元件開發(I) 計畫主持人: 艾和昌 計畫編號: 99-2623-E-151-001-ET 學門領域: 節約能源技術研發 無研發成果推廣資料99 年度專題研究計畫研究成果彙整表
計畫主持人：艾和昌 計畫編號：99-2623-E-151-001-ET 計畫名稱：建材一體太陽電池模組之單元式組合元件開發(I) 量化 成果項目 實際已達成 數（被接受 或已發表） 預期總達成 數(含實際已 達成數) 本計畫實 際貢獻百 分比 單位 備 註 （ 質 化 說 明：如 數 個 計 畫 共 同 成 果、成 果 列 為 該 期 刊 之 封 面 故 事 ... 等） 期刊論文 0 0 100% 研究報告/技術報告 0 0 100% 研討會論文 0 2 100% 篇 論文著作 專書 0 0 100% 申請中件數 1 0 100% 專利 已獲得件數 2 0 100% 件 件數 0 2 100% 件 技術移轉 權利金 0 0 100% 千元 碩士生 2 0 100% 博士生 0 0 100% 博士後研究員 0 0 100% 國內 參與計畫人力 （本國籍） 專任助理 0 0 100% 人次 期刊論文 0 0 100% 研究報告/技術報告 0 0 100% 研討會論文 0 1 100% 篇 論文著作 專書 0 0 100% 章/本 申請中件數 0 0 100% 專利 已獲得件數 0 0 100% 件 件數 0 0 100% 件 技術移轉 權利金 0 0 100% 千元 碩士生 0 0 100% 博士生 0 0 100% 博士後研究員 0 0 100% 國外 參與計畫人力 （外國籍） 專任助理 0 0 100% 人次其他成果 (無法以量化表達之成 果如辦理學術活動、獲 得獎項、重要國際合 作、研究成果國際影響 力及其他協助產業技 術發展之具體效益事 項等，請以文字敘述填 列。) 無 成果項目 量化 名稱或內容性質簡述 測驗工具(含質性與量性) 0 課程/模組 0 電腦及網路系統或工具 0 教材 0 舉辦之活動/競賽 0 研討會/工作坊 0 電子報、網站 0 科 教 處 計 畫 加 填 項 目 計畫成果推廣之參與（閱聽）人數 0
![圖 8、透光型使用之扣件 2.單元式廠辦屋頂建材一體型 此設計利用高性能複合金屬基板取代原先太陽能模組的底層玻璃 材料進行封裝(如圖 9 所示)，此基板材料具備保溫、斷熱、防水、載 重大等特性於一體，多作為大型公共建築物之外牆[18]。將太陽電池 封裝在該基板表層不鏽鋼板，使該建材具有發電功能，圖 10 為模組 封裝後之成品。在安裝上則需加上特殊設計邊框(如圖 11 所示)後，使 成為單元式組合件(如圖 12 所示)，該模組可藉此邊框做陣列結合，且 該設計可改變兩模組間的角度(如圖 13 所](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8832227.235685/16.892.321.615.115.366/材一體型封裝不鏽鋼板使該建材具有發電功能為模後之該設計可改變.webp)
