光伏聚光發(fā)電單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了光伏聚光發(fā)電單元，其體積小，散熱好。本發(fā)明包含用于將光能轉化為電能的太陽能電池芯片，電池芯片上方安裝用于聚光至電池芯片的棱鏡；所述電池芯片底部貼附安裝在第一導熱板上，第一導熱板底部貼附安裝在第二導熱板上，第二導熱板固定安裝在絕緣基板上；所述第一導熱板的面積小于第二導熱板的面積；所述第一導熱板和第二導熱板均為導熱材料制作，第一導熱板的導熱材料的導熱效率大于第二導熱板的導熱材料的導熱效率；所述第一導熱板底面通過導熱硅脂粘接在第二導熱板上，所述第二導熱板底面通過導熱硅脂粘接在絕緣基板上。
【專利說明】
光伏聚光發(fā)電單元
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及聚光光伏發(fā)電技術，用于接收太陽光后產(chǎn)生電能。
【背景技術】
[0002]聚光光伏發(fā)電是利用聚光的形式使太陽能電池在幾倍甚至幾百上千倍光強的條件下工作，實現(xiàn)在使用相同光伏電池的情況下，輸出更多的電能，降低成本，提高電池的效率，因而具有良好的應用前景。聚光光伏發(fā)電屬于當今太陽能應用研究的熱點課題，也是未來能源結構中最值得期待的可再生能源之一。但目前聚光發(fā)電技術中，光能除一部分轉化為電能，還有一部分轉化為熱能，使太陽能電池溫度升高，降低了電池輸出性能.目前，聚光光伏接收器多采用太陽電池粘接在昂貴的絕緣導熱的氮化鋁陶瓷上，然后外接較大體積散熱片，這種封裝結構不僅本身成本高，而且體積大、質量大，增加對追蹤支架的負荷，從而提升了追蹤支架的成本。散熱片裸露在組件外部還會有高壓危險；
[0003]傳統(tǒng)的聚光光伏單元需要設置大型散熱器來將發(fā)電過程中沒有利用的熱能散發(fā)掉;這種大型散熱器常見的是在背面安裝散熱板和和散熱翅片;這樣一方面占用空間大，另一方面容易出現(xiàn)絕緣問題;這樣導致了傳統(tǒng)結構在內部設置的絕緣材質的成本較大，提升了整體重量和構造成本，不利于整個模組的推廣使用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，公開了光伏聚光發(fā)電單元，其體積小，散熱好。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn):
[0006]光伏聚光發(fā)電單元，包含用于將光能轉化為電能的太陽能電池芯片，電池芯片上方安裝用于聚光至電池芯片的棱鏡;所述電池芯片底部貼附安裝在第一導熱板上，第一導熱板底部貼附安裝在第二導熱板上，第二導熱板固定安裝在絕緣基板上；
[0007]所述第一導熱板的面積小于第二導熱板的面積;所述第一導熱板和第二導熱板均為導熱材料制作，第一導熱板的導熱材料的導熱效率大于第二導熱板的導熱材料的導熱效率；
[0008]所述第一導熱板底面通過導熱硅脂粘接在第二導熱板上，所述第二導熱板底面通過導熱硅脂粘接在絕緣基板上;所述電池芯片底面通過導熱硅脂戰(zhàn)績額在第一導熱板上；所述第一導熱板和所述第二導熱板上均開設有導氣孔，所述導氣孔為通孔；
[0009]所述棱鏡上方設置用于將光線聚光至所述棱鏡上的菲涅爾透鏡;所述菲涅爾透鏡和組裝基板之間通過模組上下部連接件連接。
[0010]進一步的是:所述第一導熱板和第二導熱板上的導氣孔的數(shù)量分別為四個，且均布在靠近四角的位置;所述電池芯片為砷化鎵芯片。
[0011]進一步的是:所述第二導熱板朝向菲涅爾透鏡一側凸起均布有散熱鰭片。
[0012]進一步的是:所述菲涅爾透鏡和第一導熱板之間還設置有導光筒;所述導光筒為錐形筒狀結構，導光筒的頂端為開放口，所述菲涅爾透鏡覆蓋所述開放口 ；所述導光筒的底端同樣為尺寸小于開放口的開口，所述開口罩扣于電池芯片的上面;所述導光筒的內壁為鏡面反射器。
[0013]進一步的是:所述模組上下部連接件為方框形結構，模組上下部連接件底部罩扣于絕緣基板上，模組上下部連接件頂端支撐所述菲涅爾透鏡;所述模組上下部連接件頂端的邊緣設置有定位凸臺；所述模組上下部連接件的側壁上開設有單向透氣孔。
[0014]進一步的是:位于所述太陽能電池芯片兩邊的第一導熱板上方安裝有用于輸出電量導電板，所述導電板與第一導熱板之間設置有絕緣板，所述導電板通過導線與太陽能電池芯片電連接。
[0015]進一步的是:棱鏡包括倒圓臺狀的聚光玻璃和設置在聚光玻璃頂端且鍍有光學薄膜的二次聚光透鏡;所述光學薄膜包括鍍在二次聚光透鏡中間位置處的增透膜和鍍在二次聚光透鏡邊緣位置處的反射膜;所述菲涅爾透鏡通過光學膠粘接在模組上下部連接件的頂端。
[0016]更進一步的是:所述第二導熱板的材質為鋁;第一導熱板的材質為銅;所述導氣孔的橫截面為圓形或矩形;所述第一導熱板上鍍鎳;所述絕緣基板和模組上下部連接件為絕緣材質制作。
[0017]本發(fā)明有益效果是:
[0018]本發(fā)明的能夠更有效的進行散熱；第一導熱板第一時間將熱量傳導至第二導熱板，第二導熱板作為最終散熱部件，面積大散熱效果好;無需設置大型散熱器即可達到可靠的散熱效果；本發(fā)明的底板為絕緣基板，整體絕緣性好，一般的絕緣材質即可達到使用要求，成本低。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的一種【具體實施方式】的主視方向的結構示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的一種【具體實施方式】的俯視方向的結構示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的俯視方向的結構示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的主視方向的結構示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式的主視方向的結構示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]1-棱鏡，2-電池芯片，3-第一導熱板，4-第二導熱板，5-絕緣基板，6-導氣孔，7-散熱鰭片，8-聚光玻璃，9-反射膜，10-增透膜，11-二次聚光透鏡，12-單向透氣孔，13-定位凸臺，14-導光筒，15-菲涅爾透鏡，16-模組上下部連接件。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖及實施例描述本發(fā)明【具體實施方式】:
[0027]需要說明的是，本說明書所附圖中示意的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。
[0028]同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0029]如圖所示，其示出了本發(fā)明的【具體實施方式】，本發(fā)明公開的光伏聚光發(fā)電單元，包含用于將光能轉化為電能的太陽能電池芯片，電池芯片上方安裝用于聚光至電池芯片的棱鏡;所述電池芯片底部貼附安裝在第一導熱板上，第一導熱板底部貼附安裝在第二導熱板上，第二導熱板固定安裝在絕緣基板上；
[0030]所述第一導熱板的面積小于第二導熱板的面積;所述第一導熱板和第二導熱板均為導熱材料制作，第一導熱板的導熱材料的導熱效率大于第二導熱板的導熱材料的導熱效率；
[0031]所述第一導熱板底面通過導熱硅脂粘接在第二導熱板上，所述第二導熱板底面通過導熱硅脂粘接在絕緣基板上;所述電池芯片底面通過導熱硅脂戰(zhàn)績額在第一導熱板上；所述第一導熱板和所述第二導熱板上均開設有導氣孔，所述導氣孔為通孔;本實施例采用導熱硅脂的粘接有助于高效散熱導熱；導氣孔能夠將貼附過程的空氣即時排出，保證了貼附質量。
[0032]所述棱鏡上方設置用于將光線聚光至所述棱鏡上的菲涅爾透鏡;所述菲涅爾透鏡和組裝基板之間通過模組上下部連接件連接。
[0033]優(yōu)選的，如圖所示:所述第一導熱板和第二導熱板上的導氣孔的數(shù)量分別為四個，且均布在靠近四角的位置;所述電池芯片為砷化鎵芯片。
[0034]優(yōu)選的，如圖所示:所述第二導熱板朝向菲涅爾透鏡一側凸起均布有散熱鰭片。本實施例在內部設置散熱鰭片，提升散熱效率;最終的熱量由模組的透氣孔排出即可。
[0035]優(yōu)選的，如圖所示:所述菲涅爾透鏡和第一導熱板之間還設置有導光筒;所述導光筒為錐形筒狀結構，導光筒的頂端為開放口，所述菲涅爾透鏡覆蓋所述開放口 ；所述導光筒的底端同樣為尺寸小于開放口的開口，所述開口罩扣于電池芯片的上面;所述導光筒的內壁為鏡面反射器。本實施例通過導光筒提升聚光效率，使得發(fā)電量在高倍聚光的基礎上進一步增加。
[0036]優(yōu)選的，如圖所示:所述模組上下部連接件為方框形結構，模組上下部連接件底部罩扣于絕緣基板上，模組上下部連接件頂端支撐所述菲涅爾透鏡;所述模組上下部連接件頂端的邊緣設置有定位凸臺；所述模組上下部連接件的側壁上開設有單向透氣孔。本實施例的模組上下部連接件使得連接可靠，定位準確，能夠即時排氣排熱;所述單向透氣孔能夠防止雨水進入，一般的可以選用沿著遠離組件內部的方向空間逐漸減小的結構。
[0037]優(yōu)選的，如圖所示:位于所述太陽能電池芯片兩邊的第一導熱板上方安裝有用于輸出電量導電板，所述導電板與第一導熱板之間設置有絕緣板，所述導電板通過導線與太陽能電池芯片電連接。本實施例使得電量能夠可靠即時的導出。
[0038]優(yōu)選的，如圖所示:棱鏡包括倒圓臺狀的聚光玻璃和設置在聚光玻璃頂端且鍍有光學薄膜的二次聚光透鏡;所述光學薄膜包括鍍在二次聚光透鏡中間位置處的增透膜和鍍在二次聚光透鏡邊緣位置處的反射膜;所述菲涅爾透鏡通過光學膠粘接在模組上下部連接件的頂端。本發(fā)明二次聚光透鏡中間位置處鍍有增透膜，二次聚光透鏡邊緣位置處鍍有反射膜，進一步提高了聚光的效率，用于光線的再次校正。
[0039]優(yōu)選的，如圖所示:所述第二導熱板的材質為鋁;第一導熱板的材質為銅；所述導氣孔的橫截面為圓形或矩形;所述第一導熱板上鍍鎳;所述絕緣基板和模組上下部連接件為絕緣材質制作。
[0040]上面結合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化，這些變化涉及本領域技術人員所熟知的相關技術，這些都落入本發(fā)明專利的保護范圍。
[0041]不脫離本發(fā)明的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本發(fā)明不限于特定的實施方式，本發(fā)明的范圍由所附權利要求限定。
【主權項】
1.光伏聚光發(fā)電單元，其特征在于:包含用于將光能轉化為電能的太陽能電池芯片，電池芯片上方安裝用于聚光至電池芯片的棱鏡；所述電池芯片底部貼附安裝在第一導熱板上，第一導熱板底部貼附安裝在第二導熱板上，第二導熱板固定安裝在絕緣基板上； 所述第一導熱板的面積小于第二導熱板的面積;所述第一導熱板和第二導熱板均為導熱材料制作，第一導熱板的導熱材料的導熱效率大于第二導熱板的導熱材料的導熱效率； 所述第一導熱板底面通過導熱硅脂粘接在第二導熱板上，所述第二導熱板底面通過導熱硅脂粘接在絕緣基板上;所述電池芯片底面通過導熱硅脂戰(zhàn)績額在第一導熱板上;所述第一導熱板和所述第二導熱板上均開設有導氣孔，所述導氣孔為通孔； 所述棱鏡上方設置用于將光線聚光至所述棱鏡上的菲涅爾透鏡;所述菲涅爾透鏡和組裝基板之間通過模組上下部連接件連接。2.如權利要求1所述的光伏聚光發(fā)電單元，其特征在于:所述第一導熱板和第二導熱板上的導氣孔的數(shù)量分別為四個，且均布在靠近四角的位置;所述電池芯片為砷化鎵芯片。3.如權利要求1所述的光伏聚光發(fā)電單元，其特征在于:所述第二導熱板朝向菲涅爾透鏡一側凸起均布有散熱鰭片。4.如權利要求1所述的光伏聚光發(fā)電單元，其特征在于:所述菲涅爾透鏡和第一導熱板之間還設置有導光筒;所述導光筒為錐形筒狀結構，導光筒的頂端為開放口，所述菲涅爾透鏡覆蓋所述開放口 ；所述導光筒的底端同樣為尺寸小于開放口的開口，所述開口罩扣于電池芯片的上面;所述導光筒的內壁為鏡面反射器。5.如權利要求1所述的光伏聚光發(fā)電單元，其特征在于:所述模組上下部連接件為方框形結構，模組上下部連接件底部罩扣于絕緣基板上，模組上下部連接件頂端支撐所述菲涅爾透鏡;所述模組上下部連接件頂端的邊緣設置有定位凸臺；所述模組上下部連接件的側壁上開設有單向透氣孔。6.如權利要求1所述的光伏聚光發(fā)電單元，其特征在于:位于所述太陽能電池芯片兩邊的第一導熱板上方安裝有用于輸出電量導電板，所述導電板與第一導熱板之間設置有絕緣板，所述導電板通過導線與太陽能電池芯片電連接。7.如權利要求1所述的光伏聚光發(fā)電單元，其特征在于:棱鏡包括倒圓臺狀的聚光玻璃和設置在聚光玻璃頂端且鍍有光學薄膜的二次聚光透鏡;所述光學薄膜包括鍍在二次聚光透鏡中間位置處的增透膜和鍍在二次聚光透鏡邊緣位置處的反射膜;所述菲涅爾透鏡通過光學膠粘接在模組上下部連接件的頂端。8.如權利要求1?7任一所述的光伏聚光發(fā)電單元，其特征在于:所述第二導熱板的材質為鋁;第一導熱板的材質為銅;所述導氣孔的橫截面為圓形或矩形;所述第一導熱板上鍍鎳;所述絕緣基板和模組上下部連接件為絕緣材質制作。
【文檔編號】H01L31/054GK106098832SQ201610712619
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月23日
【發(fā)明人】于子剛, 范德貴, 趙新
【申請人】內蒙古科林統(tǒng)德新能源科技發(fā)展有限公司