專利名稱：集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種具有杯體及透鏡的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
圖1是現(xiàn)有習(xí)知的一種集光型太陽能電池的結(jié)構(gòu)圖。一般集光型太陽能電池結(jié)構(gòu)100是排成陣列結(jié)構(gòu)，以使太陽光能量能被充分的收集，但是在這樣的陣列結(jié)構(gòu)中每個(gè)太陽能電池單元11的殼體是共用的，彼此間并沒有間隙，因此無法有效的散熱，也因?yàn)槿绱嗽斐商柲茈姵匦酒?0的工作溫度偏高，進(jìn)而降低了光電轉(zhuǎn)換效率。圖2是現(xiàn)有習(xí)知的光線照度及最大功率效能的特性曲線圖，從圖2的功率特性曲線可以明確的了解，不同的工作溫度會(huì)有不同的最大功率效能。例如，當(dāng)太陽能電池芯片30的工作溫度在95°C時(shí)，最大功率效能約為35% ;當(dāng)工作溫度在80°C時(shí)，最大功率效能約為35. 6% ;當(dāng)工作溫度降到25°C時(shí)，最大功率效能將提升到約38. 5% ;當(dāng)工作溫度降到10°C時(shí)，最大功率效能將提升到約39. 5%。因此太陽能電池芯片30的最大功率效能與日照強(qiáng)度及太陽能電池芯片30的工作溫度息息相關(guān)。在高工作溫度時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致太陽能電池芯片30的最大功率效能下降。此外，一般集光型太陽能電池結(jié)構(gòu)100均使用高集光鏡面的菲涅爾透鏡12 (Fresnel Lenes)與日光追蹤器(Solar Tracker)的組合?，F(xiàn)有習(xí)知的集光型太陽能電池，為了有效的利用太陽 光，因此日光追蹤器(Solar Tracker)是相當(dāng)重要的。在集光型太陽能電池中，同樣的發(fā)電效率，太陽能電池的面積越小越能節(jié)省成本，因此越小面積的太陽能電池，對(duì)接收太陽光的角度要求越高，也就是日光追蹤器(Solar Tracker)的精準(zhǔn)度要更好,故其制造成本會(huì)過高。上述集光型太陽能電池結(jié)構(gòu)100，僅著重于如何增加太陽光的集光率進(jìn)而提升發(fā)電效率，但集光率增加后，菲涅爾透鏡12又會(huì)將太陽光聚集到面積狹小的太陽能電池芯片30上，故可能引起太陽能電池芯片30的工作溫度上升而損毀集光型太陽能電池結(jié)構(gòu)100，因此當(dāng)忽略散熱系統(tǒng)時(shí)，不但會(huì)導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)換效率不佳而且很容易造成安全性的問題。由此可見，上述現(xiàn)有的集光型太陽能電池在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的集光型太陽能電池存在的缺陷，而提供一種新型的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，所要解決的技術(shù)問題是使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可有效避免集光型太陽能電池在運(yùn)作時(shí)因太陽光聚焦所引起的溫度上升而導(dǎo)致內(nèi)部零件產(chǎn)生劣化或毀損的問題，進(jìn)而保持其良好的操作效能。此外，本發(fā)明并不需要日光追蹤器，所以可達(dá)成簡(jiǎn)易而低成本的功效，非常適于實(shí)用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其包括一陣列式殼體，是由多個(gè)杯體所組成，任兩個(gè)杯體其相鄰側(cè)邊形成有一間隙，并且每一杯體都具有一散熱底部、一中空空間及一開口 ；多個(gè)太陽能電池芯片，是以一對(duì)一方式設(shè)置于該些中空空間內(nèi)并位于該杯體的杯底處；以及多個(gè)透鏡，是以一對(duì)一方式結(jié)合于該些開口處，并使每一透鏡的聚光投射于一太陽能電池芯片上。本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其中至少一杯體形成該中空空間的部位進(jìn)一步具有倒錐形的一反射斜面。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其中所述的至少一透鏡為一菲涅爾透鏡。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其中所述的菲涅爾透鏡為一凹凸透鏡，且該凹凸透鏡的凹部為接光面，凸部為出光面。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其中至少一透鏡為一凹凸透鏡，且該凹凸透鏡的凹部為接光面，凸部為出光面。前述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其中少一透鏡為一雙凸透鏡或一多切面透鏡。本發(fā)明的目的及 解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種集光型太陽能電池的封裝體結(jié)構(gòu)，該封裝體結(jié)構(gòu)為一杯體，該杯體具有一散熱底部、一中空空間及一開口。本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的集光型太陽能電池的封裝體結(jié)構(gòu)，其中所述的中空空間進(jìn)一步具有一倒錐形的反射斜面。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果一、本發(fā)明借由杯體的設(shè)計(jì)可使陣列式殼體具有更大的散熱面積且可增加空氣的對(duì)流，進(jìn)而有效降低溫度。二、本發(fā)明可有效的降低太陽能電池芯片的工作溫度，進(jìn)而提升最大功率效能。三、本發(fā)明借由透鏡及倒錐形的反射斜面，可簡(jiǎn)化系統(tǒng)甚至無需日光追蹤器。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其包括陣列式殼體、多個(gè)太陽能電池芯片及多個(gè)透鏡。陣列式殼體是由多個(gè)杯體所組成，可用以擴(kuò)大散熱面積，有效降低太陽能電池芯片的工作溫度及增加發(fā)電效率，透過透鏡可接收各種角度的入射光，以使得入射光能有效的集中于太陽能電池芯片上。借由本發(fā)明的杯體及透鏡的設(shè)置，可達(dá)到高光電轉(zhuǎn)換效率及無需額外增設(shè)日光追蹤器的功效。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是現(xiàn)有習(xí)知的一種集光型太陽能電池的結(jié)構(gòu)圖。圖2是現(xiàn)有習(xí)知的光線照度及最大功率效能的特性曲線圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種集光型太陽能電池封裝體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的一種杯體的剖視圖。圖5A是本發(fā)明實(shí)施例的一種透鏡的剖視圖。圖5B是本發(fā)明實(shí)施例的一種菲涅爾透鏡的剖視圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例的一種反射斜面的光反射效果示意圖。
100:集光型太陽能電池結(jié)構(gòu)11:太陽能電池單元
12菲涅爾透鏡200:集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)
20:陣列式殼體21: 杯體
22間隙23: 散熱底部
24中空空間25: 開口
26:反射斜面30: 太陽能電池芯片
40:透鏡41:凹部
42凸部
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過具體實(shí)施方式
的說明，應(yīng)當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種集光型太陽能電池封裝體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的一種杯體的剖視圖。圖5A是本發(fā)明實(shí)施例的一種透鏡的剖視圖。圖5B是本發(fā)明實(shí)施例的一種菲涅爾透鏡的剖視圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例的一種反射斜面的光反射效果示意圖。請(qǐng)參閱圖3所示，本實(shí)施例為一種集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)200，其包括一陣列式殼體20 ;多個(gè)太陽能電池芯片30 ;以及多個(gè)透鏡40。陣列式殼體20，是由多個(gè)杯體21所組成，陣列式殼體20的材料為例如鋁合金、鋁等金屬材質(zhì)，因此具有良好的導(dǎo)熱性。任兩杯體21其相鄰側(cè)邊形成有一間隙22，因?yàn)殚g隙22的存在可使得空氣與陣列式殼體20的接觸面積增加，也可使空氣流動(dòng)性提高，以使得陣列式殼體20能具有散熱快速的功效。請(qǐng)參閱圖4所示，每一杯體21具有一散熱底部23，同時(shí)也形成了一中空空間24及一開口 25。杯體21形成中空空間24的部位，一般配合透鏡40的聚光光形，可以設(shè)計(jì)成一倒錐形形體，并且可以在杯體21形成中空空間24的部位也就是倒錐形形體上進(jìn)行鏡面處理，以形成一反射斜面26，以使得中空空間24可進(jìn)一步具有倒錐形的反射斜面26。太陽能電池芯片30是以一對(duì)一方式設(shè)置于每一中空空間24內(nèi)并位于杯體21杯底處的散熱底部23，且太陽能電池芯片30與散熱底部23也為導(dǎo)熱結(jié)合。當(dāng)太陽能電池芯片30收集太陽光并將光能轉(zhuǎn)換為電能時(shí)，太陽能電池芯片30會(huì)因光線都聚集于其上而發(fā)熱，此時(shí)因?yàn)樘柲茈姵匦酒?0與散熱底部23為導(dǎo)熱結(jié)合，因此太陽能電池芯片30所產(chǎn)生的熱可借由散熱底部23傳導(dǎo)至陣列式殼體20的所有部位，又借由杯體21的特征，除了增加散熱面積外，同時(shí)在每?jī)杀w21間又有間隙22可以增加空氣的對(duì)流，因此可以有效降低太陽能電池芯片30的工作溫度，進(jìn)而也可提升最大功率效能。本實(shí)施例的太陽能電池芯片30可以為薄膜太陽能電池(thin film solarcell)、單晶娃太陽能電池(mono-crystalline silicon solar cell)、多晶娃太陽能電池(poly-crystalline silicon solar cell)或染料敏化太陽能電池。 請(qǐng)參閱圖5A所示，透鏡40均可以為一凹凸透鏡40，或者一雙凸透鏡或一多切面透鏡。透鏡的凹部41為接光面，凸部42為出光面。借由透鏡40的設(shè)計(jì)，除了可以接收各角度的入射光外，同時(shí)也可以提升聚光至太陽能電池芯片30上的聚光效果。本實(shí)施例的每一透鏡40是以一對(duì)一方式結(jié)合于開口 25處，并使每一透鏡40的聚光投射于一太陽能電池芯片30上。請(qǐng)參閱圖5B所示，至少一透鏡40特別可以是菲涅爾透鏡40’，菲涅爾透鏡40’為光學(xué)特性良好的聚烯烴材料注壓而成的薄片，其構(gòu)造是在下側(cè)呈向外部逐漸加大其角度的齒紋鏡。

請(qǐng)參閱圖6所示，是反射斜面26將接收到的雜散光反射到太陽能電池芯片30上發(fā)電。當(dāng)太陽的光線照射于透鏡40，大部分光線會(huì)在透鏡40的出光側(cè)形成一光束并聚焦于太陽能電池芯片30上，但仍有許多雜散光的存在，這些雜散光可以借由反射斜面26的收集，然后再次反射至太陽能電池芯片30上，造成有二次聚光，因此將可提升光線的利用率。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括 一陣列式殼體，是由多個(gè)杯體所組成，任兩個(gè)該杯體其相鄰側(cè)邊形成有一間隙，并且每一該杯體都具有一散熱底部、一中空空間及一開口 ； 多個(gè)太陽能電池芯片，是以一對(duì)一方式設(shè)置于該些中空空間內(nèi)并位于該杯體的杯底處；以及 多個(gè)透鏡，是以一對(duì)一方式結(jié)合于該些開口處，并使每一該透鏡的聚光投射于一該太陽能電池芯片上。
2.如權(quán)利要求1所述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于其中至少一該杯體形成該中空空間的部位進(jìn)一步具有倒錐形的一反射斜面。
3.如權(quán)利要求1所述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于其中至少一該透鏡為一菲涅爾透鏡。
4.如權(quán)利要求3所述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的菲涅爾透鏡為一凹凸透鏡，且該凹凸透鏡的凹部為接光面，凸部為出光面。
5.如權(quán)利要求1所述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于其中至少一該透鏡為一凹凸透鏡，且該凹凸透鏡的凹部為接光面，凸部為出光面。
6.如權(quán)利要求1所述的集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于其中至少一該透鏡為一雙凸透鏡或一多切面透鏡。
7.一種集光型太陽能電池的封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于該封裝體結(jié)構(gòu)為一杯體，該杯體具有一散熱底部、一中空空間及一開口。
8.如權(quán)利要求7所述的集光型太陽能電池的封裝體結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的中空空間進(jìn)一步具有一倒錐形的反射斜面。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種集光型太陽能電池及其封裝體結(jié)構(gòu)，其包括陣列式殼體、多個(gè)太陽能電池芯片及多個(gè)透鏡。陣列式殼體是由多個(gè)杯體所組成，可用以擴(kuò)大散熱面積，有效降低太陽能電池芯片的工作溫度及增加發(fā)電效率，透過透鏡可接收各種角度的入射光，以使得入射光能有效的集中于太陽能電池芯片上。借由本發(fā)明的杯體及透鏡的設(shè)置，可達(dá)到高光電轉(zhuǎn)換效率及無需額外增設(shè)日光追蹤器的功效。
文檔編號(hào)H01L31/0232GK103050550SQ201110319318
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者黃雨旸 申請(qǐng)人:黃雨旸