CN102299193A - 太阳能装置及具有该太阳能装置的太阳能电池 - Google Patents

太阳能装置及具有该太阳能装置的太阳能电池 Download PDF

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Abstract

一种太阳能装置，其包括一个电路板，一个封装座，一个导热件，一个太阳能芯片以及一个透明盖板。所述封装座固定设置于所述电路板表面。所述封装座设置开设有一个凹槽，所述太阳能芯片收容于所述凹槽内，所述盖板设置于所述凹槽上方并密封所述太阳能芯片。所述封装座的凹槽底面开设有多个呈矩阵状排列的通孔，所述导热件包括多个对应于所述通孔的导热块，所述每一个导热块设置于对应的通孔内且分别与所述太阳能芯片以及所述电路板连接。本发明还涉及一种具有所述太阳能装置的太阳能电池。

Description

太阳能装置及具有该太阳能装置的太阳能电池
技术领域
本发明涉及一种太阳能装置以及具有所述太阳能装置的太阳能电池。
背景技术
为提高太阳能的利用率，先前多采用聚光型太阳能电池进行光电转换，即利用聚光透镜先将较为分散的太阳光线集中，再将集中后的太阳光线投射至太阳能芯片。聚光型太阳能虽然能提高太阳能的利用率，然，将太阳光集中必然会产生高温，因此聚光型太阳能电池的散热尤为重要，散热性能好坏将直接影响太阳能芯片以及太阳能电池的使用寿命。现有太阳能电池，其太阳能装置散热效果并不理想，而且容易因导热不均匀产生局部热量集中效应，如果所述热集中效应过于明显，将严重影响太阳能芯片以及太阳能电池的寿命。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有高散热性且导热均匀的太阳能装置以及具有所述太阳能装置的太阳能电池。
一种太阳能装置，其包括一个电路板，一个封装座，一个导热件，一个太阳能芯片以及一个透明盖板。所述封装座固定设置于所述电路板表面。所述封装座设置开设有一个凹槽，所述太阳能芯片收容于所述凹槽内，所述盖板设置于所述凹槽上方并密封所述太阳能芯片。所述封装座的凹槽底面开设有多个呈矩阵状排列的通孔，所述导热件包括多个对应于所述通孔的导热块，所述每一个导热块设置于对应的通孔内且分别与所述太阳能芯片以及所述电路板连接。
一种太阳能电池，其包括一个散热座，一个太阳能装置，一个支撑架以及一个聚光件。所述太阳能芯片设置于所述散热座表面。所述支撑件一端支撑所述聚光件，另一端围绕所述太阳能装置与所述散热座相连。所述太阳能芯片包括一个电路板，一个封装座，一个导热件，一个太阳能芯片以及一个透明盖板。所述封装座固定设置于所述电路板表面。所述封装座设置开设有一个凹槽，所述太阳能芯片收容于所述凹槽内，所述盖板设置于所述凹槽上方并密封所述太阳能芯片。所述封装座的凹槽底面开设有多个呈矩阵状排列的通孔，所述导热件包括多个对应于所述通孔的导热块，所述每一个导热块设置于对应的通孔内且分别与所述太阳能芯片以及所述电路板连接。
由于所述导热件采用矩阵状排列的导热块，因此可以将所述太阳能装置的热量快速、均匀地导出，可以有效对所述太阳能装置散热，同时可以消除所述太阳能装置的热集中效应，保证其使用寿命。
附图说明
图1是本发明的太阳能电池的分解图。
图2是本发明图1的太阳能电池的太阳能装置的分解图。
图3是本发明图1的太阳能电池组装完成后的结构图。
图4是本发明图3的太阳能电池沿IV-IV的剖视图。
图5是本发明图4的V部分放大图。
主要元件符号说明
太阳能电池            100
散热座                10
散热基板              11
散热片                12
太阳能装置            20
电路板                21
金属层                211
电介质层              212
封装座                22
凹槽                  221
通孔                  222
导热块                23
太阳能芯片            24
盖板                  25
第一焊料件        26
第二焊料件        27
导热片            28
支撑架            30
聚光件            40
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请参阅图1，所示为本发明的太阳能电池100的结构分解图。所述太阳能电池100包括一个散热座10，一个太阳能装置20，一个支撑架30以及一个聚光件40。
所述散热座10包括一个散热基板11以及多个与所述散热基板11一侧表面相连的散热片12。所述散热基板11以及所述散热片12均采用高导热性材料制成，例如铝、铜、铁等。
请参阅图2，所述太阳能装置20包括一个电路板21，一个封装座22，多个导热块23，一个太阳能芯片24以及一个透明盖板25。本实施方式中，所述电路板21为金属基印刷电路板(MCPCB：Metal Core Printed CircuitBoard)，其包括一个金属层211以及一个形成于所述金属层211上的电介质层212，所述电介质层212上设有用于传导电流的印刷电路(图未示)。所述封装座22开设有一个用于收容所述太阳能芯片24的凹槽221，所述凹槽221的底面开设有多个呈矩阵状排列的通孔222。本实施方式中，所述封装座22由陶瓷制成。所述太阳能装置20包括两个将所述多个导热块23夹设于其间的导热片28。所述导热块23以及所述导热片28采用高导热性材料制成，所述导热块可以采用金、银、铜、铂等金属。本实施方式中，所述通孔222以及对应的导热块23的数量均为9个，构成一个3×3矩阵，当然，所述通孔222以及所述导热块23不限于9个。
所述太阳能装置20还包括第一焊料件26以及第二焊料件27，所述第一焊料件26用于连接所述封装座22与所述电路板21，所述第二焊料件27用于连接所述太阳能芯片24以及所述导热片28。
所述支撑架30用于支撑所述聚光件40以及将所述聚光件40对准所述太阳能芯片24。所述支撑架30为筒状的中空结构，其具有一个开口较小的一端以及一个开口较大的另一端。本实施方式中，所述支撑架采用与所述散热座相同的高导热性材料，以增强散热效果。
所述聚光件40用于聚集太阳光并将聚集后的太阳光投射至所述太阳能芯片24。所述聚光件40可以采用凸透镜或者菲涅尔透镜(Fresnel Lens)，本实施方式中，所述聚光件40为菲涅尔透镜。
请参阅图3至图5，组装时，所述导热块23分别收容于对应的通孔222内，所述两个导热片28分别贴设于所述封装座22下表面以及所述凹槽221底面上，并均与所述导热块23相连。所述太阳能芯片24收容于所述凹槽221内并固定于位于所述凹槽221内的导热片28表面。所述盖板25封闭所述太阳能芯片24盖设于所述凹槽221上方。所述封装座22固定设置于所述电路板21的电介质层212表面，所述太阳能芯片通过可导线(图未示)与所述电路板的印刷电路相连接。所述电路板21，所述封装座22，所述导热块23，所述太阳能芯片24以及所述盖板25共同组成所述太阳能装置20。所述太阳能装置20设置于所述散热座10上，所述电路板21的金属层211与所述散热基板11的上表面相接触。所述支撑架30开口较大的1端开口处支撑所述聚光件40，开口较小的另一端环绕所述太阳能装置20且与所述散热基板11相连，所述聚光件40与所述太阳能芯片24相互对准。
工作时，所述聚光件40将入射的太阳光汇聚，并将汇聚后的太阳光投射至所述太阳能芯片24上，所述太阳能芯片24将所述太阳光进行光电转换并产生电流，所述电流可以经由所述电路板21导出。所述太阳能电池100在工作过程中所产生的热量由所述散热座10散发，其中，所述聚光件40与所述散热基板11之间的空气热量由所述支撑架30传导至所述散热座10以及直接由所述散热座10散发；所述太阳能装置20的热量由所述封装座22经由所述导热块23、所述电路板21传导至所述散热座10散发。由于所述导热块23为矩阵状排列，因此可以将所述太阳能装置20的热量快速、均匀地导出，可以有效对所述太阳能装置20散热，同时可以消除所述太阳能装置20的热集中效应，保证其使用寿命。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围的内。

Claims (10)

1.一种太阳能装置，其包括一个电路板，一个封装座，一个太阳能芯片以及一个透明盖板，所述封装座固定设置于所述电路板表面，所述封装座设置开设有一个凹槽，所述太阳能芯片收容于所述凹槽内，所述盖板设置于所述凹槽上方并密封所述太阳能芯片，其特征在于：所述封装座的凹槽底面开设有多个呈矩阵状排列的通孔，所述太阳能装置还包括多个对应于所述通孔的导热块，所述每一个导热块设置于对应的通孔内且分别与所述太阳能芯片以及所述电路板连接。
2.如权利要求1所述的太阳能装置，其特征在于，所述电路板为金属基印刷电路板，其包括一个金属层以及一个形成于所述金属层上的电介质层，所述封装座设置于所述电介质层上，所述金属层与所述散热座相接触。
3.如权利要求1所述的太阳能装置，其特征在于，所述太阳能装置还包括两个导热片，所述两个导热片分别贴设于所述封装座下表面以及所述凹槽底面上，并与所述导热块相连，所述太阳能芯片设置于位于所述凹槽内的导热片表面。
4.如权利要求3项所述的太阳能装置，其特征在于，所述太阳能装置包括第一焊料件以及第二焊料件，所述第一焊料件用于连接所述封装座与所述电路板，所述第二焊料件用于连接所述太阳能芯片以及所述导热片。
5.一种太阳能电池，其包括一个散热座，一个太阳能装置，一个支撑架以及一个聚光件，所述太阳能芯片设置于所述散热座表面，所述支撑件一端支撑所述聚光件，另一端围绕所述太阳能装置与所述散热座相连，所述太阳能芯片包括一个电路板，一个封装座，一个太阳能芯片以及一个透明盖板，所述封装座固定设置于所述电路板表面，所述封装座设置开设有一个凹槽，所述太阳能芯片收容于所述凹槽内，所述盖板设置于所述凹槽上方并密封所述太阳能芯片，其特征在于：所述封装座的凹槽底面开设有多个呈矩阵状排列的通孔，所述太阳能装置还多个对应于所述通孔的导热块，所述每一个导热块设置于对应的通孔内且分别与所述太阳能芯片以及所述电路板连接。
6.如权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述散热座包括一个散热基板以及多个与所述散热基板相连的散热片，所述散热基板一侧表面与所述散热片相连，另一侧表面与所述太阳能装置以及所述支撑架相连。
7.如权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述电路板为金属基印刷电路板，其包括一个金属层以及一个形成于所述金属层上的电介质层，所述封装座设置于所述电介质层上，所述金属层与所述散热座相接触。
8.如权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能装置还包括包括两个导热片，所述两个导热片分别贴设于所述封装座下表面以及所述凹槽底面上，并与所述导热块相连，所述太阳能芯片设置于位于所述凹槽内的导热片表面。
9.如权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能装置包括第一焊料件以及第二焊料件，所述第一焊料件用于连接所述封装座与所述电路板，所述第二焊料件用于连接所述太阳能芯片以及所述导热片。
10.如权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述聚光件为凸透镜或者菲涅尔透镜。
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